4つの基本機能 【接続】

商品名

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)の銅線、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LANスイッチにはない機能である
最近はIP-VPNや広域イーサネットのように接続インターフェースとしてイーサネットを使うものが増えているが、ATMを使ったセルリレーや、フレームリレーなどへの接続時にはインタフェース・ユニットの交換によって対応が可能となる
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である
インターネットVPNと呼ばれるIPsecによる仮想的専用回線が実現出来る
一方、家庭用のブロードバンドルーターでは、PPPoEによるADSLやFTTH接続を前提としたイーサネットの接続口しかなく、交換も出来ないものがほとんどである

4つの基本機能 【転送・選別】

商品名

転送
ルーターはIPパケットの転送を行なう
ルーターがIPパケットを受け取ると、その中のIPヘッダーのあて先IPアドレスを読み取って、経路表やルーティング・テーブルと呼ばれるリストと照合する
経路表にはあて先IPアドレスに対応したあて先ルーターのアドレスやインターフェース番号など、経路の情報が書かれている
ルーターはIPパケットを受け取るとすばやく、あて先IPアドレスを読み取ってあて先のインターフェースに転送する
ルーターの性能の多くがこの時の転送処理スピードと経路表で扱える経路の上限数で決まる

ルーターは、第1層や第2層の伝送技術が違うインターフェースに転送する場合に限らず、同じ伝送インターフェースでも、受け取ったすべてのMACフレームからIPパケットを取り出して、送り先の伝送インターフェースに合わせた新たなMACフレームを作りそこにIPパケットを入れて転送する
ルーターを通過する時にはデータリンク層での通信は一度終了して、ネットワーク層の判断によって新たなデータリンク層での通信が開始される
ルーターによって転送される時には、IPパケット内のヘッダーにあるTTL(Time to live)というIPパケットの寿命を表わす数値を1つずつ減らす
またNATやIPマスカレードというアドレス変換技術においてもIPヘッダーを書き換える
また転送先の回線に合わせてIPパケットを分割したりする

選別
ルーターは受け取ったIPパケットに応じて、転送を優遇したり破棄したりする選別機能を持ち、フィルタとQoS(Quality of service)を実現する
フィルタ機能
IPヘッダー、TCP/UDPヘッダー、データ内のURL等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を通信から排除できる

QoS機能
下記に示す機能によって、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
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て、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方法をポリシングと呼ぶ

4つの基本機能 【管理】

管理
ルーターは経路情報の管理も行なう
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あって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(リップ、Routing information protocol)やOSPF(オーエスピーエフ、Open shortest path first)、BGP-4(ビージーピーフォー、Border gateway protocol version 4)がある
また、ICMP(アイシーエムピー、Internet control message protocol)を積極的に周囲に発信してエラーや回線の状態を尋ねまわるルーターもある
これらによって、あらかじめ伝送路の2重化や迂回別ルートへの切り替えを設定しておけば、自動的な切り替えが行なえるようになる
コア・ルーターでは数十万経路分の経路表、つまりルーティング・テーブルを持ち、インターネット上の全ての経路「フルルート」を扱える

キーワード

▲Page Top

無料のレンタルサーバー fizby.net