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ルーティングテーブルの基礎知識8つ|見方と各ルーティングのメリットも解説

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ルーティングテーブルの基礎知識8つ|見方と各ルーティングのメリットも解説
この記事でわかること
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    ルーティングテーブルとは?


    ルーティングテーブルとは、ネットワーク接続されたコンピュータやルーターが個々のネットワークの宛先への経路の一覧をしているテーブル状のデータ構造です。また、経路ごとのメトリックも含みルーティング情報ベース で「RIB」 とも呼ばれます。

    ルーティングテーブルはノード周辺のネットワーク・トポロジーについての情報を含みルーティングプロトコルの主要で構築されています。

    テーブル状のデータ構造のこと

    テーブル状のデータ構造はデータを並べる手段でビジュアルコミュニケーションの一形態です。

    ルーティングテーブルのデータ構造は「Network route」・「Host Route」・「Default route」でなりたっており、Network routeはインターネットワーク内に特定のネットワークIDへの経路です。

    Host Routeは特定のネットワークアドレスへの経路で個々のネットワークアドレスへの経路を知的に決定します。Default routeは宛先への経路がルーティングテーブル内に存在しない際使用される経路です。

    ルーティングテーブルの基礎知識


    ルーティングテーブルはネットワーク接続されたコンピュータやルーターが個々のネットワークの宛先への経路の一覧を表しているテーブル状のデータ構造です。経路ごとのメトリックも含みルーティング情報ベースでRIBと呼ばれることもあります。

    ここではルーティングテーブルの基礎知識を更に読み解いてみましょう。詳しくご説明いたします。

    ルーティングテーブルの種類

    ネットワーク接続されたコンピュータやルーターの個々のネットワークの宛先の経路を一覧で表しているテーブル状のデータ構造であるのがルーティングテーブルです。

    このルーティングテーブルは3つの「ネットワークルート」・「ホストルート」・「デフォルトルート」の種類で構成されています。この3つの役割についてここでは詳しくご説明します。

    ネットワークルート

    ネットワークルートとは「route」表示されます。ネットワークルートはIPパケットをルーティングするためにルーティングテーブルの内容の表示・設定を行います。OSが管理しているルーティング情報を保管したメモリテーブルがネットワークルートです。

    テーブルのエントリーが経路を表しており、その経路はネットワークやホストへ到達するため通過する必要があるゲートウェイを表しています。

    ホストルート

    ホストルートとはネットワーク接続されたルーターがIPパケットをホストへ転送するための経路です。ネットワークルートの設定がされていることを大前提として機能します。

    ネットワーク接続のあるホスト1のコンピュータから、宛先レイヤ2アドレスのルーターを介し宛先IPアドレスであるルーター以外の転送先の宛先を経由し、ホスト2のコンピュータへIPパケットを転送する役割をしています。

    デフォルトルート

    デフォルトルートは全てのルートを集約しているものです。デフォルトルートをルーティングテーブルに登録しておくことで、すべてのネットワークのルート情報を登録していることとなります。インターネットにはかなりの数のネットワークが存在します。

    そのインターネットにIPパケットをルーティングする際にネクストホップが共通になっていることが多いため、デフォルトルートに集約しルーティングテーブルに登録します。

    ルーティングテーブルのフィールド

    ルーティングテーブルはネットワークに接続されたコンピュータやルーターが個々のネットワークの宛先にIPパケットを選別し運ぶ役割をしています。

    ルーティングテーブルはホストコンピュータと別のホストコンピュータをネットワークで繋ぐために重要な働きをしているのです。では実際ルーティングテーブルはどのようなフィールドの働きをしているのでしょうか。ここで更に詳しくご説明します。

    ネットワークID

    ルーティングテーブルはネットワーク接続されたコンピュータとルーターを介しIPパケットを個々のネットワークの宛先へと繋ぐ経路です。上記でご説明した、ネットワークルートを通過しネットワークIDの登録された他のデバイスにIPを運びます。

    このネットワークIDとは、コンピュータの個別に登録された識別子のことで、ルーティングテーブルに登録することにより、ネットワークルートを伝いどこに情報を伝えるかを識別するために必要です。

    コスト

    ルーティングテーブルがネットワーク接続されたコンピュータや、ルーターが個々ネットワークの宛先へIPを送る際に複数の接続された回路がある場合、少しでもコストの値が少ない最適な回路を選択し情報を送ります。

    車で道路を走る際わざわざ混雑する道路は選びませんが、ルーティングテーブルは情報をスムーズに運ぶためにコストの値が少ない通路を登録してくれるのです。

    ネクストホップ

    ネクストホップとは、ネットワーク接続されたコンピュータやルーターが、運んできた情報をネットワークルートやホストルートを伝い最終的に情報が行き着く到着地点です。情報をホスト1から2へ送る際ネットワークを通過します。

    しかし、ネットワークは1本の道でなく複数の道があります。その際複数のルーターを通過するため間違った場所へ情報がいかないよう正しい目的地としてネクストホップがあります。

    ルーティングテーブルの見方


    ルーティングテーブルに情報を書き込む際show ip routeをコマンド入力します。画面左から情報源であるルートの入力し次に宛先のルート・サブネットマスクを選択します。

    その後アドミニストレーティブディスタンスとコストを入力しネクストホップアドレス・宛先のルートの学習時間と出力インターフェースとなります。

    情報のスタートを示し経路を伝え複数の目的地がある場合それによるコストを示し目的地を伝えるという流れになっています。

    ルーティングテーブルの優先順位


    ルーティングテーブルでは、複数の宛先ルートが存在する場合、様々な基準で最適なルート(ベストパス)を選択することになります。その際、優先度はロンゲストマッチによって決定しています。

    ロンゲストマッチの法則

    ロンゲストマッチとは、パケットの転送先に候補が複数ある場合、宛先ネットワークのアドレスビットがより長く一致するルートを選択するというルールのことです。このほかにもルート選択の基準はありますが、ロンゲストマッチの法則が最も優先されます。

    ルーティングテーブルにおける問題点


    ルーティングテーブルはネットワークを介して情報を素早くスムーズに他のデバイスへ送るためにとても重要な役割をしています。

    しかし、このルーティングテーブルにも問題点が無いわけではありません。それはスタティックルーティングとダイナミックルーティングです。ここで詳しくこの2つのメリットとデメリットをご説明します。

    スタティックルーティングのメリット

    スタティックルーティングの設定はシンプルなため複雑であるルーティングプロトコルの知識なく使用ができます。また、スタティックルーティングは管理者が明確に設定するため意図せず書き換わってしまう心配がありません。

    目的地に対し複数のルートがある場合、管理者が明確にルートを設定することが可能です。スタティックルーティングを設定しても追加処理を行うことがないためネットワークやルーターに余計な負荷がかかりません。

    スタティックルーティングのデメリット

    スタティックルートのみを使用してルーティングテーブルにルートの情報を登録する際、全てのルーターと各ルーターのリモートネットワークのルートの情報を設定しなければなりません。

    大規模なネットワークでは、多くのルーターで構成されるため管理者の負担が非常に大きくなります。新しいネットワークの追加や障害の発生などネットワークの構成を変更する際もルーティングテーブルを自動的に変更することができません。

    ダイナミックルーティングのメリット

    ダイナミックルーティングはスタティックルーティングのデメリットである新しいネットワークの追加や障害発生などネットワークの構成を変更する際も、ルーティングテーブルを自動的に変更が行えない点をカバーします。

    また自動的にネットワークの変更を検出し、ルーティングテーブルを更新できネットワーク障害時には自動で代替え経路に切り替えることが出来ます。そのため、複雑なネットワーク構成でも短時間でルーティングテーブル生成が可能です。

    ダイナミックルーティングのデメリット

    ダイナミックルーティングは、スタティックルーティングより複雑なルーティングプロトコルを使用します。ルーティングテーブルを各ルーターで交換することでルーティングテーブルを更新していきます。

    そのため、定期的に各ルーターでルーティングテーブルをやり取りするためルーターはルーティングプロトコルを常に動かすため負担がかかります。また、ダイナミックルーティングは予想外のルーティンを行い経路が安定しない場合があります。

    ルーティングテーブルの知識を深めよう


    ネットワーク接続しているコンピュータと、ルーターを個々のネットワークの宛先への経路を一覧しているテーブル状の、データ構造であるルーティングテーブルの知識を深めることでルーティングテーブルを効率よく使用することができます。

    メリットとデメリット・構造を理解しルーティングテーブルを活用しましょう。

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