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ルーティング

luagate/routing-introルーティング入門22 枚ネットワーク
スライド103触れる図解124レッスンの導入6

上から下へ、全 22 枚そのまま並べています。

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ルーティング入門

ルーティング

パケットの道案内のしくみ 〜ネットワークのカーナビ〜

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目次

今日の流れ

1. ルーティングとは何か

2. ルーティングテーブルと次のホップ

3. デフォルトゲートウェイ

4. 静的と動的・経路を見る

5. まとめと振り返り

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ルーティング入門 - イントロ

今日のゴール

この時間で身につけてほしいことです。

  • ルーティングが「パケットの道案内」だと分かる
  • ルーターの役割が分かる
  • ルーティングテーブルの読み方が分かる
  • デフォルトゲートウェイの意味が分かる
  • 静的と動的の違いをイメージできる
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ルーティング入門 - イントロ

ルーティング とは

宛先まで、パケットをどの道で送るかを決めるしくみです。

ルーティング（Routing）

パケットを宛先まで届けるために、次にどこへ渡すかを判断する仕組み。カーナビが目的地までの道順を案内するのに似ている。

・宛先までの道順を決める

・ネットワークの分かれ道で判断する

・担当するのがルーター

・最終的に宛先へバトンをつなぐ

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ルーティング入門 - イントロ

ルーターの役割

ルーターは交差点に立ち、荷物をどの方向へ渡すか判断する案内役です。

交差点に立つ
  • ネットワークの分岐点
  • 複数の道がつながる
宛先を読む
  • パケットの宛先を確認
  • どの方向か判断
次へ渡す
  • 最適な道へ転送
  • 宛先へ近づける
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ルーティング入門 - イントロ

バケツリレーで届く

パケットは1台のルーターで届くのではなく、複数のルーターを渡り歩きます。

  • 1つのルーターは「次の1歩」だけ決める
  • 渡されたルーターがまた次を決める
  • この繰り返しで宛先に近づく
  • 全体の地図を1台が持つわけではない
  • 各点での判断の積み重ねで届く
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ルーティング入門 - 道順

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第2部 道順の決め方

表を引いて次の渡し先を選ぶ

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ルーティング入門 - 道順

ルーティングテーブル

ルーターが持つ「宛先ごとの道案内表」です。これを引いて転送先を決めます。

ルーティングテーブル

宛先ネットワークと、そこへ向かうための次の渡し先（次のホップ）を対応づけた表。ルーターはこの表を引いてパケットの転送方向を決める。

・宛先ネットワークの一覧を持つ

・各宛先への次の渡し先を記録

・パケットが来るたびに表を引く

・最も一致する行を選んで転送

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ルーティング入門 - 道順

宛先ネットワークと次のホップ

表には「この宛先ならここへ渡せ」という対応が並びます。次の渡し先が次のホップです。

  • 宛先ネットワークごとに行がある
  • 各行に次の渡し先（次のホップ）を記す
  • 届いたパケットの宛先と照合する
  • 一致した行の方向へ転送する
  • 次のホップでも同じ判断が繰り返される
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ルーティング入門 - 道順

ルーティングテーブルの例

宛先ネットワークと次のホップが対応づいています。一致しなければ既定の道へ送ります。

宛先ネットワーク
次のホップ

社内A

192.168.10.0

ルーターA

社内B

192.168.20.0

ルーターB

上記以外

0.0.0.0(既定)

デフォルトゲートウェイ

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ルーティング入門 - 道順

デフォルトゲートウェイ

表に載っていない宛先は、とりあえずここへ送るという「出口」です。

デフォルトゲートウェイ

ルーティングテーブルに一致する宛先がないとき、パケットを転送する既定の出口。家庭ではルーターがこの役割を担う。

・表に無い宛先の受け皿

・迷ったらここへ送る

・家庭ではルーターが担当

・外への出口として働く

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ルーティング入門 - 管理

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第3部 経路の管理

手動で決めるか自動で学ぶか

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ルーティング入門 - 管理

静的ルーティングと動的ルーティング

・経路の決め方には、人が決める方式と自動で学ぶ方式があります。

静的ルーティング

  • 人が手動で経路を設定
  • 構成が変わると手直しが必要
  • 小規模で安定した網に向く
  • 動きが分かりやすい

動的ルーティング

  • ルーター同士が情報交換
  • 経路を自動で学習・更新
  • 障害時も別経路に切替
  • 大規模な網に向く
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ルーティング入門 - 管理

ホップとTTL

ルーターを1つ通るたびに1ホップ。無限ループを防ぐ仕掛けがTTLです。

ホップ / TTL

ホップはルーターを1台通過すること。TTLはパケットの寿命で、1ホップごとに1減り、0になると破棄される。経路の無限ループを防ぐ。

・ホップはルーター1台ぶんの移動

・遠い宛先ほどホップ数が多い

・TTLは1ホップごとに1減る

・0になるとパケットは捨てられる

・ぐるぐる回り続けるのを防ぐ

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ルーティング入門 - 実践

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第4部 経路を見る・選ぶ

traceroute と最適経路

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ルーティング入門 - 実践

traceroute で経路を見る

・宛先までに通ったルーターを順に表示できます。道のりが目に見えるコマンドです。

bash
# 宛先までの経路をたどる（Mac / Linux）
traceroute example.com

# Windowsの場合
tracert example.com

# 各行が通過したルーター（ホップ）を表す
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ルーティング入門 - 実践

最適経路の選び方

複数の道があるとき、ルーターはいくつかの基準で良い道を選びます。

近さで選ぶ
  • ホップ数が少ない道
  • 遠回りを避ける
速さで選ぶ
  • 帯域や遅延を考慮
  • 混雑を避ける
細かさで選ぶ
  • より具体的な宛先を優先
  • 一致範囲が狭い行を選ぶ
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ルーティング入門 - 実践

宛先までのホップ数の比較（イメージ）

宛先が遠いほど、通過するルーターの数が増える傾向があります。あくまでイメージです。

25 ホップ数(イメージ)20151050
2ホップ数(イメージ)
10ホップ数(イメージ)
22ホップ数(イメージ)
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海外のサイト

出典: 宛先の遠さとホップ数の傾向を示す概念図（概算）

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ルーティング入門 - まとめ
クイズ

振り返りクイズ

今日の内容を確認しましょう。

ルーティングテーブルに一致する宛先がないパケットは、どこへ送られる？

A
その場で破棄される
B
デフォルトゲートウェイ
C
送信元へ送り返す
D
ランダムなルーター
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ルーティング入門 - まとめ
答え

振り返りクイズ 解答

ルーティングテーブルに一致する宛先がないパケットは、どこへ送られる？

A
その場で破棄される
B
デフォルトゲートウェイ
C
送信元へ送り返す
D
ランダムなルーター

デフォルトルートが設定されていれば、一致する宛先がないパケットは既定の出口であるデフォルトゲートウェイへ送られます。家庭ではルーターがこの役割を担います。なお設定が無い場合はパケットは破棄されます。

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ルーティング入門 - まとめ

質疑・次回予告

今日のまとめと、次に学ぶテーマです。質問があればここで受け付けます。

今日のおさらい
  • ルーティングはパケットの道案内
  • テーブルを引いて次のホップを決める
  • 迷ったらデフォルトゲートウェイ
次回予告
  • VPN 〜安全なトンネル〜
  • 暗号化した通信路を学ぶ
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ルーティングは「ネットワークのカーナビ」。各ルーターが次の一歩を選び、そのバトンリレーでパケットは世界の裏側まで届く。一台ずつの小さな判断が、大きな道のりを作っています。

— ルーティング入門

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