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カテゴリ:11.ルーティング > 11.1 ルーティングとは

女性腕組み
そもそもルーティングとはなにか?
Routingは「経路制御」や「経路選択」と訳すことが多いと思う。

経路選択は、電車の乗り換えに似ていると思う。
 例えば、埼玉から大阪のUSJに行く場合、飛行機という経路を使ったり、新幹線という経路を使う場合ある。経路選択のポイントはコストと時間であろう。ネットワークの経路においては時間による経路選択が主になる。(※ISDN回線はコストが高いから異常時しか利用しないといった、”コスト”面での経路が無いともいえない。)

 また、似ているといったのは別の面もある。例えば、新幹線で東京から大阪まで行くとする。この新幹線は大阪までは責任をもって送り届けてくれるが、大阪から先のUSJまでは一切関与しない。ルーティングも同じで、当該ルータは次のルータまでは責任を持つが、その先は関与しない。「その件に関しましては、行った先(次のルータ)にてお問い合わせください」というスタンスである。
 デフォルトルートなんてまさしくそうだ。「目的地までどう行くかは、存じ上げておりません。デフォルトゲートウェイに行って、そこでお尋ねください。」
ルーティングの仕組みにおいて、なぜこうなるかは理解しておきたいところだ。

また、「合格のコツ」において、”基礎が大事”と書いた。
基礎という言葉は抽象的であるため、基礎ができているかの判断基準を以下に設けた。

理解できているかを確認してほしい。
1)ASとは何?
2)なぜ、IGPとEGPで分けているのか?
3)RIPのV1とv2の違いは?
4)なぜRIPは大規模ネットワークに向かない?
5)なぜ、AS間のルーティングプロトコルはBGP?
6)中規模ではOSPFが使われる理由は?

ルーティングとは、「乗り換え案内」と考えればよい。
大阪駅において、目的地ごとにどこに行けばいいかの経路が示されます。
々眥弌、(次の駅は)新大阪
USJ(ユニバーサルシティ駅) →(環状線に乗って、次の駅は)福島
L掌轍亜、(次の駅は)新大阪 ※新幹線に乗ります。
こんな感じです。
keiro
女性直立
でも、ルーティング処理を行うのは、
ルータやL3SWだけですよね。
いや、IPアドレスを持つすべてのネットワーク機器がルーティングが可能であり、ルーティングが必要です。実際、パソコンもデフォルトゲートウェイを設定しており、これはルーティングになります。乗り換え案内でも、各駅で経路情報を持っていると同時に、個人でも経路情報を持ちます。
大阪駅の近くにあなたがいる場合、最終目的地が)務て察↓東京、D姪軍佞覆匹砲茲辰董△匹海帽圓かを「乗り換え案内」にて確認します。
dest
ためにし、パソコンからコマンドプロンプトを立ち上げ、ルーティング情報を表示するコマンドである netstat -r と入力してみましょう。
iproute 
このように、ルータで見るような経路情報がたくさん出てきます。
ゴミもたくさんあって見ずらいですが、一番下の固定ルートだけ見てください。
0.0.0.0/0(全てのトラフィック)のゲートウェイが192.168.1.254になっています。
これにより、どんな通信も192.168.1.254に行きなさいという指示です。
では、経路情報を追加しましょう。以下のように、インターネット以外に、172.16.1.0/24というネットワークがあり、PCからは192.18.1.253というルータ経由で通信するとします。

route
以下のように入力してください。

C:\WINDOWS\system32>route add 172.16.1.0 mask 255.255.255.0 192.168.1.253 metric 1 -p
-pはpermanent(恒久的)という意味で、再起動しても保存されます。

再度、コマンドプロンプトで見てみましょう。追加したルートが表示されることが確認できます。
route2

ルータ
ルータの機能に関して過去問(H22春AP午前問37)では、「LAN同士やLANとWANを接続して,ネットワーク層での中継処理を行う」と述べられています。また、過去問(H26春AP午前問31不正解選択肢)では、「IPアドレスを解析することによって,データを中継するか破棄するかを判断する」とあります。相手先に送るべきIPアドレスであれば、中継するのです。
ルータに関しては、「ルータとレイヤ3スイッチングハブ」の記事も参照ください。

ゲートウェイ
過去問では、ゲートウェイの機能として、「OSI基本参照モデルのトランスポート層からアプリケーション層までの階層で,プロトコル変換を行う(H23秋AP午前問35不正解選択肢)」、「互いに直接,通信ができないトランスポート層以上の二つの異なるプロトコルの翻訳作業を行い,通信ができるようにする(H26春AP午前問31不正解選択肢)」とあります。

また、意味は異なりますが、デフォルトゲートウェイという言葉は、PCのネットワークの設定において、皆さんに馴染み深いでしょう。デフォルトゲートウェイの役割として、過去問(H27春IP問49)では、次のように述べられています。
「あるネットワークに属するPCが,別のネットワークに属するサーバにデータを送信するとき,経路情報が必要である。PCが送信相手のサーバに対する特定の経路情報をもっていないときの送信先として,ある機器のIPアドレスを設定しておく」 

ルーティングテーブルとは、経路情報を表した一覧表です。さきほどの、自分のパソコンでの経路情報を再度確認しましょう。
iproute
ここで、項目を確認しましょう。
.優奪肇錙璽宛先:目的となる宛先のアドレス
▲優奪肇泪好:上記,離汽屮優奪肇泪好
ゲートウェイ:パケットを転送する(次の)ルータ
ぅぅ鵐拭璽侫А璽后Д僖吋奪箸鮟侘呂垢襯ぅ鵐拭璽侫Дぅ
ゥ瓮肇螢奪:宛先までの距離(近さ)を表す値です。経路が複数ある場合に、経路選択を判断する手段に使われます。RIPの場合は、経由するルータの台数がメトリックになります。
2 

ゲートウェイとインターフェイスの両方を指定する必要があるのですか?
どっちか一つを指定することがほとんどです。パソコンのルーティングテーブルはループバックやブロードキャストなどが全て表示されて見づらいので、Ciscoルータのルーティングテーブル(show ip route)を見てください。
構成は、シンプルに、以下とします。
route
構成図を確認しましょう。
・ネットワークは、192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24の3つからなります。
・ネットワークの境界上にルータ(R1、R2)があります。
・R1においては、192.168.1.0のネットワークに接続されているインターフェースがFastEthernet0/0で、192.168.2.0のネットワークに接続されているインターフェースがFastEthernet0/1です。
コマンド(show ip route)で、経路情報を見ましょう。
Router#show ip route
(内容省略)
C    192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C    192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
S    192.168.3.0/24 [1/0] via 192.168.2.253
 ※先頭のCはconnected(直接接続されている)、 Sはstatic(静的経路情報)を意味します。
例えば、一番上の行にある192.168.1.0/24のネットワークは、C(connected)とあるように、FastEthernet0/0のインターフェースに直接接続されています。192.168.1.0/24上にある端末と直接通信が可能で、ゲートウェイ(ルータ)にパケットを転送する必要がありません。なので、経路情報表にはFastEthernet0/0というインターフェース情報のみが記載されています。
一方、3行目にある192.168.3.0/24のネットワークは、「via 192.168.2.253」とあるように、ゲートウェイ(次のルータ)として、192.168.2.253が指定されています。viaというのは、「経由して」という意味です。電車のホームにて英語のアナウンスを聞いていると、「for Cosmosquare via Honmachi(本町経由のコスモスクエア行き)」などとありますが、これと同じ意味です。
インターフェースとしてFastEthernet0/1を指定しただけではダメです。FastEthernet0/1がつながっている192.168.2.0/24のネットワークつながっている端末は一つではありません。どのルータに転送すべきかを指定する必要があります。

ロンゲストマッチ
ルータのルーティング情報を見てみましょう。
以下のように、デフォルトルートに加え、個別の経路情報が確認できます。
Router#show ip route
(省略)
S    192.168.3.0/24 [1/0] via 192.168.2.253
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.1.253
この場合、192.168.3.0向けの通信は、どちらのルータに行くでしょうか?
192.168.2.253、それとも192.168.1.253?
1
まあ、当然ながら192.168.2.253でしょう。経路情報にそう書いてありますから。 
あれ、でも、デフォルトGWは0.0.0.0なので、全てのルートが該当します。だから、デフォルトGW(192.168.1.253)に行く可能性もあるのでしょうか?
同じ経路が複数ある場合、合致している長さが長い方を選択する。これが、ロンゲストマッチの考え方です。
マッチ(match:一致している)部分がロンゲスト(longest:最も長い)ものが採用されます。
 10進数2進数合致数
目的地192.168.3.011000000 10101000 00000011 00000000 
経路1(192.168.2.253)192.168.3.011000000 10101000 00000011 0000000024bit
経路2(192.168.1.253)0.0.0.000000000 00000000 00000000 000000000bit

距離が近い方が
最短経路で通信をします。
RIP:ホップ数(ルータの台数)
OSPF:コスト

アドミニストレーティブディスタンス
4 

でも、RIPとOSPFの経路があった場合はどうなりますか?RIPのホップ数と、OSPFのコスト値はどっちが大きいかってきまっているのでしょうか?



アドミニストレーティブディスタンス値が小さい方が優先されます。
(例)
 0 Connected
 1 Static
 110 OSPF
 120 RIP 
この値は、設定にて変えることができます。フローティングスタティックなどはこれを利用しています。
(例)OSPFを利用し、Staticのディスタンスを130にしておく。
通常は120のOSPFが利用されるが、OSPFのネイバーが切れたら、Staticの経路が浮き上がってくる。

上記すべて同じ経路がある場合
RIP →不安定になり、推奨されていない
OSPF →ロードバランスする。
冗長化の仕組みとしても利用される。

・CIDR(Classless Inter Domain Routing)に関して、過去問では「IPv4のアドレス割り当てを行う際に、クラスA〜Cといった区分にとらわらずに、ネットワークアドレス部とホストアドレス部を任意のブロック単位に区切り、IPアドレスを無駄なく効率的に割り当てる方式(H20NW午前 問25)」と述べられっている。

・サブネットマスクとの違いについては、以下に書きました。
http://nw.seeeko.com/archives/50901621.html

・CIDRはサブネットマスクと似ており、概念や根底にあるものは同じである。ただCIDRはそのスペルにあるようにRoutingである。クラスにとらわれないルーティングである。
だから、
たとえば、192.168.2.0/23とすることで、
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
という2つのRouting経路を192.168.2.0/23という経路に集約できる。

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