ルーティングの3つのポイント

・ルーティングテーブルと宛先IPアドレスに基づいてデータを転送する
・ルーティングテーブルに存在しないネットワーク宛てのデータは破棄する
・スタティックルートまたはルーティングプロトコルによって直接接続されていないネットワークのルート情報をルーティングテーブルに登録する

ルーティングの概要

ルーティングとは、ルータやレイヤ3スイッチがネットワーク間でデータを転送することです。インターネットの通信ができるのも、インターネット上の膨大な数のネットワークをルータやレイヤ3スイッチが相互接続し、ルーティングを行っているからです。

ルーティングを考える上でのとても重要なポイントは、あらかじめルーティングテーブルを作っておかなければいけないということです。データを転送したいネットワークの情報(ルート情報)をルーティングテーブルに登録しておかなければルーティングはできません。つまり、「知らないネットワーク宛てにはデータを転送できない」ということです。ルート情報の主な内容は、

・ネットワークアドレス/サブネットマスク
・ネクストホップアドレス
・出力インタフェース

です。

ネットワークアドレス/サブネットマスクは、データを転送したいネットワークを識別するためのものです。そして、「ホップ」とはルータを意味します。ネクストホップアドレスはデータを転送するべき次のルータのIPアドレスです。出力インタフェースはデータを送信するインタフェースを示しています。

ルータとスイッチでのデータ転送の違い

「知らないネットワーク宛てにはデータを転送しない」という点は、レイヤ2スイッチでのデータの転送と大きな違いです。レイヤ2スイッチは、データの宛先MACアドレスとMACアドレステーブルに基づいてデータを転送します。MACアドレステーブルに登録されていない宛先MACアドレスの場合、とりあえずすべてのポートに転送します。このような動作を「フラッディング」と呼んでいます。

一方、ルータはルーティングテーブルに登録されていないネットワーク宛てのデータであればデータを破棄します。

レイヤ2スイッチはデータの転送範囲は同じネットワーク内だけです。知らないMACアドレス宛てのデータでもとりあえずフラッディングしても影響は限られます。ところが、ルータはネットワーク間でのデータを転送します。知らないネットワーク宛てのデータをとりあえず転送してしまったとしたら、その影響は非常に大きくなってしまうことがあります。

ルート情報の登録方法

ここまで解説したようにルーティングを考える上で不可欠なのは、ルーティングテーブルにルート情報を登録することです。ルーティングテーブルにルート情報を登録する方法としてとして、次の3つの方法があります。

・直接接続
・スタティックルート
・ルーティングプロトコル

直接接続のルート情報は、最も基本的なルート情報です。ルータにはネットワークを接続する役割があります。直接接続のルート情報は、その名前の通りルータが直接接続しているネットワークのルート情報です。

直接接続のルート情報をルーティングテーブルに登録するために、特別な設定は不要です。ルータのインタフェースにIPアドレスを設定して、そのインタフェースを有効にするだけです。自動的に設定したIPアドレスに対応するネットワークアドレスのルート情報が、直接接続のルート情報としてルーティングテーブルに登録されます。

ルーティングテーブルに登録されているネットワークのみデータをルーティングできます。つまり、ルータは特別な設定をしなくても、直接接続のネットワーク間のルーティングが可能です。逆に言えば、何も特別な設定をしなければルータは直接接続のネットワークしかわかりません。ルータに直接接続されていないリモートネットワークのルート情報をルーティングテーブルに登録しなければいけません。

ルーティングの設定とは、基本的にリモートネットワークのルート情報をどのようにしてルーティングテーブルに登録するかということです。リモートネットワークのルート情報を登録するための方法が

・スタティックルート
・ルーティングプロトコル

です。

ルーティングが必要なリモートネットワークごとにスタティックルートまたはルーティングプロトコルによって、ルート情報をルーティングテーブルに登録します。それにより、リモートネットワークへのデータのルーティングが可能になります。

スタティックルートはルータにコマンドを入力するなどして、ルート情報を手動でルーティングテーブルに登録します。スタティックルートの設定は、ネットワークの規模が大きくなるととても大変な作業になってしまいます。一方、ルーティングプロトコルはルータ同士でさまざまな情報を交換して自動的にルーティングテーブルにルート情報を登録します。ルーティングプロトコルには、次のような種類があります。

・RIP(Routing Information Protocol)
・OSPF(Open Shortest Path First)
・BGP(Border Gateway Protocol)

RIPは比較的規模が小さいネットワークで利用されるルーティングプロトコルです。OSPFは中～大規模なネットワークで利用されるルーティングプロトコルです。そして、インターネット上のルータは、ルーティングプロトコルとして主にBGPを利用しています。