ルーティング編<第1回>　ルーティングとは

Roads to Node管理人エイジ

2006.01.31

　CCNA試験で中核となる設問は，ルーティングとスイッチングです。ルーティングはルータの主要機能であり，インターネットワークを実現する大事な役割を持っています。ルーティングの仕組みを学習するとともに，ルーティングテーブルやスタティックルーティングを理解しましょう。

ルーティング

　ルーティングは，日本語では経路選択と呼ばれます。インターネットワークでは複数のネットワークを経由してあて先にパケットを届けます。この際，「どのネットワークを経由していくか」ということを決定することがルーティングでです。

　ルータは受け取ったパケットのあて先から，次に経由するネットワークを決定し，パケットをそのネットワークに送り出します。この際に「ネットワークを決定する」ために使用する「地図」がルーティングテーブルです。ルーティングテーブルには，あて先に到達するための最適な経路（ベストパス）が記載されています（図1）。

　図1 ルーティングとルーティングテーブル

　このルーティングという処理でのポイントは2つあります。1つは「ルーティングテーブルからあて先を探す」こと。もう１つは「ルーティングテーブルをどのように作成するか」という点です。

　ルーティングテーブルからあて先を探す際には「最長一致（ロンゲストマッチ）」と呼ばれる法則が適用されます。あて先IPアドレスとルーティングテーブルのエントリを比べて，最も長く一致するエントリがルーティングに使用されるエントリとなります（図2）。

　図2 ロンゲストマッチ

　ロンゲストマッチのルールは，特に経路集約の際に重要です。経路集約については先の回で詳しく説明します。

ルーティングテーブルの作成

　ルーティングテーブルはルーティングで中心的な役割を担います。ルーティングテーブルが誤っていた場合，パケットは誤まった方向へ転送されることになり，あて先へ届かなくなります。このため，ルーティングテーブルは作成される際だけでなく，その後も必ず正しい状態になっていなければなりません。

　ルーティングテーブルを作成するためには，現在のネットワークの情報をルータが入手する必要があります。ルータがネットワークの情報を入手する方法としては，3種類に分けられます。

ルータ自身が接しているネットワーク･･･直接接続
管理者による手入力･･･スタティックルーティング
ルータ間での情報のやりとりによる入手･･･ダイナミックルーティング

　直接接続されたネットワークの情報は，そのルータが自動的に取得します。それ以外の離れた場所にあるネットワークの情報は，スタティックルーティングまたはダイナミックルーティングにより取得します。それぞれの利点と欠点は以下のようになります。

	スタティックルーティング	ダイナミックルーティング
ルータの処理量	小さい	情報をやりとりし，計算するのでルータに負荷がかかる
管理者の作業量	手入力のため，初期設定や変更時に作業量が多い	初期設定さえしてしまえば，自動で設定されるため作業量は少ない
ルーティングテーブルの維持	変更があるたびに手動で入力する必要がある	自動的に維持される
帯域の使用	なし	ルータが情報をやりとりするため，帯域を使用する

　このような利点と欠点を持つため，「ルータの数が少なく，ネットワークの変更などがあまり起こらない小規模ネットワーク」の場合はスタティックルーティングを，「ルータの数が多く，変更などが起こりやすい中～大規模ネットワーク」の場合はダイナミックルーティングを使用するのが一般的です。またネットワークの状態に合わせて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を併用する方法もよくとられます。

　ダイナミックルーティングではルータ同士で情報をやりとりするためのプロトコルが必要です。このプロトコルを「ルーティングプロトコル」と呼び，ネットワークの環境や規模に合わせて複数存在します。ルーティングプロトコルについては先の回で詳しく説明します。

スタティックルーティング

　管理者がルーティングテーブルを手動で作成していく方法がスタティックルーティングです。スタティックルーティングはルータの負荷が小さいという利点がありますが，ネットワークに変化（ネットワークの追加や削除）があった場合，管理者がそれを認識して手入力する必要があり，一時的に誤まったルーティングをする可能性があります。このため，限られた小規模なネットワークで使用されます。

　ただし，ネットワーク環境が特殊な場合は，スタティックルーティングが使用されます（図3）。

　図3 スタブネットワーク

　図3の場合，172.16.1.0/24ネットワークはルータBを経由して他のネットワークとつながっている袋小路のネットワーク（スタブネットワーク）です。このような場合，ルータBにとって172.16.1.0/24へのパスはルータAへのルートだけで，変更されることはありません。このため，ルータBには手動で172.16.1.0/24へのパスをルーティングテーブルに入力すれば済みます。

　IOSでのスタティックルートの設定は，IOS編第8回でも説明したip routeコマンドを使用します。

(config)# ip route [ネットワークアドレス] [サブネットマスク] [インタフェース | ネクストホップ] {管理距離} {parmanet}
- [ネットワークアドレス] [サブネットマスク]
  - 追加するルートのネットワークアドレスとサブネットマスク
- [インタフェース | ネクストホップ]
  - 追加したルートへ送信する際のインタフェース，または次のルータのアドレス
- {管理距離}
  - 省略可能。管理距離を指定された値に変更する。デフォルトは1
- {parmanet}
  - 省略可能。インタフェースを指定した場合，通常はインタフェースがダウンするとルートは消えてしまうが，消えないように設定する

　例えば図3の場合，ルータBに以下のコマンドを入力することによりスタティックルートが設定されます。

(config)# ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.1.1.2

　また，スタティックルーティングはデフォルトルートを設定する場合にも使用します（図4）。

　図4 デフォルトルート

　IOSでのデフォルトルートの設定は，「ip route 0.0.0.0 0.0.0.0」コマンドもしくは，ip default-networkコマンドが使用されます。一般的には「ip route 0.0.0.0 0.0.0.0」コマンドを使用する場合が多いようです。図4の例の場合は，ルータAに以下のコマンドを入力することにより，デフォルトルートが設定されます。