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ルータ †
ルータ = router
ルーター（英: router）は、コンピュータネットワークにおいて、2つ以上の異なるネットワーク間を相互接続する通信機器である。
通信プロトコルにTCP/IPが使われるようになってから普及した。
概要
ルーターはネットワーク間を相互接続する通信機器であり、通常はOSI基本参照モデルでの第1層（物理層）から第3層（ネットワーク層）までの接続を担う。
一般的に用いられるルーターは、基本機能として各ネットワーク間でのIPパケット（第3層）をやり取りできるようにする装置であるが、実際は基本に加えてさまざまな付加機能を実現している。
4つの基本機能 †
ルーターの基本機能は4つある。
接続 †
ルーター（特に業務用のもの）は複数の回線種別に対応していることが多く、そのために多くの機種でインターフェース・ユニットが交換できるようになっている。
具体的な回線種別の例
- イーサネット（Ethernet）のツイストペアケーブル、光ファイバー
- ATM（Asynchronous transfer mode）
- FDDI (Fiber distributed data interface)
- ISDN PRI/BRI
- 各種シリアル回線上でのPPP
これらにより、通信業者のWANサービスにあわせて柔軟に回線インターフェースが対応できる。
これは、第2層（データリンク層）以下で接続するリピータハブやL2スイッチ（スイッチング・ハブ）などにはない機能である。
ハードでの柔軟な接続機能と同様に、ソフトによる柔軟な接続機能も備える。
IPsecやPPPoEのような仮想トンネルを使って、公衆回線上に仮想的に独立した伝送路を作りカプセル化したデータをやり取りする機能を備えるものもあり、これにより、IP-VPNと呼ばれる、IPsecなどを用いた仮想専用回線(VPN)を実現出来る。
転送 †
ルーターがIPパケットを受け取ると、その中のIPパケット・ヘッダーの宛先アドレス(Destionation Address)を読み取る。
宛先アドレスが直接転送可能なアドレスである場合、そのルーターは宛先のノードへ直接パケットを転送する。
直接転送ができないアドレスである場合、経路表（ルーティング・テーブル）と呼ばれる転送先ルーターのリストと照合し、パケットを転送先のルーターに転送する。
パケットを受け取ったルーターは、先のルーターと同様の振る舞いをする。（仮に転送先のノードが見付からない場合、そのパケットは破棄されるか、送信元アドレス(Source Address)に対して、パケットの到着が不可能である事を示すメッセージを送信する。）
選別 †
ルーターは、受け取ったIPパケットに応じて、QoS(Quality of service)によって優遇して転送したり、フィルタによって転送せずに破棄するなど、パケットの選別機能を持つ。
- フィルタ機能
IPヘッダー、TCP/UDPヘッダー、パケット内の有意なデータ（URLなど）を分析して、条件に該当するIPパケットを破棄する。
特定の相手や特定のアプリケーションの通信を排除できる。
- QoS機能
回線容量の小さな伝送路に対して許容量以上のIPパケットを送り出さないように図り、回線容量の有効利用を計る。
- 優先制御：優先すべきIPパケットとそうでないものを順位付けして送り出す順番を変える。
この方法をプライオリティ・キューイング（Priority Queuing）と呼ぶ。（プライオリティ=優先、キューイング=順番待への割り込みの意）
- 帯域制御：転送量を監視して、IPパケットの送り出すタイミングを調整する。
一定時間ごとに送信パケット量をインターフェースごとに監視し、制限量以上の流量になれば、該当する送信キューからパケットを破棄する。
この方法をポリシングと呼ぶ。
管理 †
ルーターは、経路情報の管理も行う。
相互接続された他のルーターとの通信によって経路情報を交換し合い、常に経路表を最新の状態に保つ。
この経路情報の収集通信プロトコルにはRIP、OSPF、BGP-4などがある。
また、通信制御に用いられるプロトコルであるICMPを積極的に周囲に発信し、エラーや回線の状態を監視するルーターもある。
これらによって、あらかじめ伝送路の2重化や迂回経路への切り替えを設定しておけば、伝送路に障害が発生した場合、別経路への自動的な切り替えが行われる。
TCPIP_router.PNG
