経路制御（ルーティング）その２

  1. ルータの機能

    ルータの機能には、主に以下のものがあります。

    機能備考
    別ネットワークへのパケットの中継を行う。 宛先ＩＰのネットワーク部分により、中継の可否を決定します。 自分自身が宛先ＩＰが示すネットワークに直接接続されていない場合は、 そのネットワークへの経路を持つと思われる「次の」 ルータにパケットを転送します。
    無駄なトラフィックを抑える

    ＭＡＣレベルのブロードキャスト・パケットを通さない事により、 トラフィックを抑える事ができます。なお、ユニキャスト・ パケット(宛先が1つであるパケット)を適切な範囲にだけ送る 事によりトラフィックを抑える事ができる、 ブリッジという装置もあります。

    無限の中継を防ぐ。 ＩＰヘッダの中にはＴＴＬ(Time to Live --- パケット生存時間） というフィールドがあり、パケットがルータを通る際には このフィールドの値が１つ減らされます。 減らした結果が０になると、パケットがループしている （同じルータを何度も通っている）とみなし、 そのパケットを破棄します。その際、送信元に対してパケットが 破棄された旨の通知パケットを返します。
    パケットの分割と再構成を行う。 パケットを中継する際に、入ってきた側と出て行く側の ネットワークのＭＳＳ(MTU) が異なる場合、両方のネットワークに適したパケットの分割送信、 および受信パケットの再構築を行います。

    (*1)…ブロードキャスト・パケットは以下の面でデメリットがあるので、 基本的には極力流さないというポリシーを持っておいたほうが良いと思います。

  2. まとめ

    （再掲）

    ルータは、ネットワーク１側から来たパケットの宛先ＩＰを見て、 そのネットワーク・アドレスがネットワーク２のネットワーク・アドレスと 同じであれば、そのパケットをネットワーク２の方に送出します。 以下に、具体的な流れを示します。ちょっと長いですが、 じっくり追いかけてみてください。

    ルータによるパケットの中継
    フェーズノードＣルータノードＤ
    ＩＰヘッダの生成 １．送信したい電文の先頭にＩＰヘッダを付加する。
    ２．宛先ＩＰ（ノードＤ）と送信元ＩＰ（ノードＣ） をそれぞれセットする。
    イーサネット・ヘッダの生成 ３．ここで、宛先（ノードＤ）のＭＡＣがわからない。
    宛先ＭＡＣの解決 ４．宛先ＩＰ（ノードＤ）、送信元ＩＰ（ノードＣ） とサブネット・マスクにより、自ネットワーク（Ｃ’）および宛先の ネットワーク・アドレス（Ｄ’）を抽出。
    ５．宛先ネットワーク（Ｄ’）が自ネットワーク（Ｃ’） と異なるので、誰かに中継を依頼したい。
    ６．ルーティング・テーブルを検索し、宛先ネットワーク へのルータ（のＩＰアドレス）を決定する。
    ７．そのルータへ送ろうとするが、ルータのＭＡＣがわからない。
    ８．ＡＲＰ要求を送出。
    ９．ＡＲＰ応答を返す。
    イーサネット・ヘッダの生成 10．ＡＲＰ応答を受け取って、 宛先ＭＡＣにルータのＭＡＣアドレスを設定。
    パケットの送出 11．パケットを送出し、ルータに対して ノードＤへの中継を依頼する。
    パケットの中継 12．ＭＡＣ層は、宛先ＭＡＣが 自分向けであるので、パケットを受信する。
    13．先頭のイーサネット・ヘッダを 取り除き、上位（ＩＰ層）にＩＰヘッダ以下を渡す。
    14．ＩＰ層は、宛先ＩＰが 自分向けでないので、中継するべきと判断する。
    15．宛先ＩＰ（ノードＤ）、 送信元ＩＰ（ルータ自身）と サブネット・マスクにより、自ネットワーク（Ｄ’）および 宛先のネットワーク・アドレス（Ｄ’）を抽出。
    16．宛先ネットワーク（Ｄ’） が自ネットワーク（Ｄ’）と等しいので、ノードＤには 直接送信できることがわかる。
    イーサネット・ヘッダの生成 17．ここで、宛先（ノードＤ） のＭＡＣがわからない。
    宛先ＭＡＣの解決 18．ＡＲＰ要求を送出。
    19．ＡＲＰ応答を返す。
    イーサネット・ヘッダの生成 20．ＡＲＰ応答を受け取って、 宛先ＭＡＣにノードＤのＭＡＣアドレスを設定。
    パケットの中継 21．ノードＤに対して直接パケット を送出する。
    パケットの受信 22．ＭＡＣ層は、 宛先ＭＡＣが自分向けであるので、パケットを受信する。
    23．先頭のイーサネット ・ヘッダを取り除き、上位（ＩＰ層）にＩＰヘッダ以下を渡す。
    24．ＩＰ層は、宛先ＩＰが 自分向けであるので、最終目的地が自分自身であると判断する。
    25．ＩＰヘッダを取り除き、 実データ部をさらに上位に渡す（受信完了）。

Prev Next Up