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ルータ

ルータ = router

ルーター - Wikipedia

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。

TCPIP_router.PNG

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。


添付ファイル: fileTCPIP_router.PNG 354件 [詳細]

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Last-modified: 2017-05-24 (水) 19:09:19 (240d)