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ルータ【るーた】

ルータとは、OSI参照モデルでいうネットワーク層(第3層)のプロトコルに基づいて、パケットの中継・交換を行う機器のことである。異なるネットワーク間のデータのやり取りのほか、複数のプロトコルの中継に利用する。

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パケットの転送

ネットワーク上では、データは細かい単位に分けられた後で、ヘッダ情報というものが付加されたパケットと呼ばれる単位で扱われる。ルータは、アドレス情報と各通信機器との対応が登録された経路情報(ルーティングテーブル)というデータベースを保持し、パケットを受信した際に、パケットのヘッダ部分に記録されているアドレス情報を経路情報と照合することで、適切な経路選択(ルーティング)を実現し、伝送効率向上や遅延時間の短縮を図っている。また、アドレス体系が異なるネットワークへ接続することが可能となる。

ルータの昨今

ルータは、かつて、比較的規模の大きな企業が利用するものであった。一般家庭などではONU(光回線終端装置)やADSLモデムにパソコンを直接つなげてインターネットに接続するような形態が多かった。しかし、最近では、家庭や小規模なオフィスなどでもLANが構築され、ネットワークに接続するためにルータが必要となるケースが増えている。家庭用のルータとしては、光ファイバーやADSLなどの回線で利用するブロードバンドルータやダイヤルアップルーターと呼ばれる機器が利用されている。パソコンや家庭内LANに接続された全ての機器が同時に、ブロードバンドでインターネットに常時接続できるようになっている。

ルータの機能

ルータは、経路情報(ルーティングテーブル)に従ってパケットの転送(フォワーディング)を行う。経路情報の作成方法には、手動でスタティックに登録する方法(静的ルーティング)と、ルータ同士が経路情報をやり取りしてダイナミックに作成する方法(動的ルーティング)とがある。動的ルーティングにはいくつかのプロトコルがあり、AS(Autonomous System)内での使用に分類されるRIPやOSPF、異なるAS間での使用に分類されるBGP-4がある。ある閉じたネットワーク内では、宛先情報としてプライベートアドレスを利用した通信が行われている。しかし、プライベートアドレスは、そのネットワーク内でしか有効ではないため、異なるネットワークへの通信では使用することができない。ルータは、このプライベートアドレスを、インターネット上で一意に識別可能なグローバルアドレスという宛先情報へ変換し、複数の異なるネットワーク間での通信を可能にしている。この機能をNAT/NAPT機能という。結果として、不正アクセスを防ぐ重要な役目を果たすことにもなっている。そのため、パソコンが複数台ではなく1台であってもルータを利用することは有用である。インターネットでは、通信プロトコルにTCP/IPが採用されているため、インターネットを通じた通信の経路選択にはIPアドレスが使用される。TCP/IP以外に、IPXやXNSといった複数のプロトコルにも対応しているルータは、特にマルチプロトコルルータと呼ばれている。ルータが対応していない通信プロトコルのデータは、ルータによってすべて破棄される。ネットワーク内において、ルータは常に起点となるIPアドレスを持っている。これをデフォルトゲートウェイという。また、ルータは同じネットワーク内のパソコンやネットワーク機器に自動的にIPアドレスを振り分けることができる。これをDHCPサーバ機能といい、複数台のパソコンを同時にインターネットへつなぎ、ファイルの共有やプリンターの共有などを可能としている。ルータはこの他にも、パケットフィルタリング機能、プロキシARP機能、DHCPリレーエージェント機能、VPN機能、PPPoE機能などを持つ。

問題

ルータが経路選択の際に使用するデータベースはなにか。

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