経路制御（ルーティング）その４

  1. 設問２

    ＰＣ同士を直結した、以下のようなネットワークがあります。「ハードウェア的には同一な」ＬＡＮ上にルータもある構成です。接続はハードウェア的には問題ないとします。

    ※前に行ったルータの紹介のところで、ルータは２つ以上のネットワーク・インターフェースを持つといいましたが、これは定義としては不正確です。実際には、ルータはもともと「ルーティング」を行う装置ですので、上図のようにネットワーク・インターフェースが１つしかなくてもかまいません。この事は、その計算機のＯＳに「ＩＰパケット中継 (IP Forwarding) 機能」があれば、それ自身ルータとしても機能することを示しています。ちなみに、Windows NT や （一般の）UNIX は、IP Forwarding の機能を有しているのでルータになれます。

    ところが、この構成ではちょっと意味がありません。というのは、同じネットワーク上にある２つのノードは、別にルータがなくても直接通信できるのですから。

    この構成が意味があるのは、何らかの事情でノードＹ，Ｚが各々異なったネットワークにある「ように見せたい」場合だけです。この場合、ネットワークＸは仮想的に「２つの」ネットワーク・アドレスを持つことになります。これを実現するためには、ルータのネットワーク・インターフェースに２つのＩＰアドレス（とネットマスク）を持たせる必要があります。これを IP Aliasing（ＩＰ別名機能）と呼んでいます。

    このＩＰ別名機能を使って、ルータのインターフェースには２つＩＰアドレスが設定できるものとします。ここで、以下のネットワーク設定の組み合わせのうち、ノードＹとノードＺの間で実際に通信できるのはどれとどれでしょうか？

    パターン ノードＹルータノードＺ
    仮想Ｉ／Ｆ１仮想Ｉ／Ｆ２
    １ＩＰアドレス 192.168.1.1192.168.1.254192.168.2.254192.168.1.3
    ネットマスク 255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0
    デフォルト・ゲートウェイ 192.168.1.254192.168.2.254192.168.1.254192.168.2.254

    ２ＩＰアドレス 192.168.1.1192.168.1.254192.168.2.254192.168.2.3
    ネットマスク 255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0
    デフォルト・ゲートウェイ 192.168.1.254192.168.2.254192.168.1.254192.168.2.3

    ３ＩＰアドレス 192.168.1.1192.168.1.254192.168.2.254192.168.2.3
    ネットマスク 255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0
    デフォルト・ゲートウェイ 192.168.1.254192.168.2.254192.168.1.254192.168.2.254

    ４ＩＰアドレス 192.168.1.1192.168.1.2192.168.2.2192.168.3.3
    ネットマスク 255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0
    デフォルト・ゲートウェイ192.168.1.254192.168.2.254192.168.1.254192.168.2.254

  2. 設問１の回答

    パターン通信理由
    １できる ノードＹ、ノードＺともネットワーク・アドレスは 192.168.1.0 なので、同一ネットワーク上にあると見なされ、ルータの助けを借りなくても直接通信できます。
    ２できない ノードＺから見るとノードＹは別ネットワークにありますので、デフォルト・ゲートウェイを見に行きます。ところがノードＺのデフォルト・ゲートウェイは自分自身を指している（向いている、ともいいます）ので、結局ノードＺはノードＹへの経路を知ることができません。
    ３できる ノードＹから送信する場合の手順を示します。
    1. ノードＹから見ると、ノードＺのネットワーク・アドレスは 192.168.2.0 となり、別ネットワークにあります。
    2. 直接には送信できないので、デフォルト・ゲートウェイを参照し、ルータの仮想Ｉ／Ｆ１(192.168.1.254)に対してパケットを送信することにより、パケットの中継を依頼します。
    3. ルータの仮想Ｉ／Ｆ１は、パケットを受信すると、宛先ＩＰが自分自身ではないのでパケットの中継を依頼されたとみなし、メモリ中のルーティング・テーブルを見に行きます。
    4. ルーティング・テーブルには、宛先ＩＰのネットワーク 192.168.2.0 に属する仮想Ｉ／Ｆ２があるので、仮想Ｉ／Ｆ２に中継を依頼します。
    5. 仮想Ｉ／Ｆ２は、宛先ＩＰのネットワーク・アドレスに自分が属していることを知り、直接ノードＺにパケットを転送します。
    ノードＺからの送信時は、この逆の手順をたどります。

    ※ＩＰからＭＡＣへのアドレス解決（ＡＲＰ）の流れは省略しています。

    ４できない
    1. ノードＺから見るとノードＹは別ネットワークにありますので、デフォルト・ゲートウェイを見に行きます。
    2. デフォルト・ゲートウェイが登録されていたので、そこにパケットを送ろうとします。
    3. ところが、ゲートウェイの宛先である 192.168.2.254 はノードＺとは別ネットワークにありますので、直接送信できないと見なして送信をあきらめます。

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