IPルーティングのキホン
手元のPCやスマートフォンからインターネット上など遠く離れたサーバと通信できるのは、ルーティングが正常に行われているからです。ルーティングはネットワーク技術の中でも特に重要です。
どのようにして、遠く離れたサーバまでデータが転送されていくのかというルーティングの仕組みをしっかりと把握しておきましょう。
CCNA試験で重要
現行のCCNA試験(200-301)では、IPルーティングの問題が頻出します。特にアドミニストレイティブディスタンスやメトリック、最長一致検索についてはしっかりと理解しておく必要があります。
ルータ ~ルーティングを行う中心的な機器~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/03/ec-en-router-overview-1-150x150.png)
ルータは、ネットワーク同士を相互接続して、ネットワーク間のデータの転送を行うネットワーク機器です。
ルータでのネットワークの相互接続とデータの転送の概要について解説します。
ルータでネットワークを分割
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/router03-150x150.png)
ルータは「ネットワークを分割する」ために利用できるネットワーク機器でもあります。
ルータでネットワークを分割する理由について解説します。
レイヤ3スイッチ
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/03/ec-layer3switch-overview-150x150.png)
レイヤ3スイッチは、レイヤ2スイッチにルータの機能を組み込んでいるネットワーク機器です。多くの場合、ルータと同様にネットワークを相互接続するためにレイヤ3スイッチを利用します。
レイヤ3スイッチの概要について解説します。
ルーティングの動作
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/routing_behavior06-150x150.png)
ルータがIPパケットをルーティングするときの動作について詳しく解説します。ルーティングすると、レイヤ2ヘッダが書き換わっていくことに注目してください。
続きを読むルーティングテーブル
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/routing_table01-150x150.png)
ルーティングテーブルとは、ルータが認識しているネットワークの情報をまとめているデータベースです。
ルーティングするためには、ルーティングテーブルが完成していることが大前提です。
ルーティングテーブルの作り方
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/how_to_build_routingtable01-150x150.png)
ルーティングテーブルにルート情報を登録するには、直接接続、スタティックルート、ルーティングプロトコルの3つの方法があります。
それぞれの考え方について解説しています。
ホストルート ~/32のルート情報~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_hostroute-150x150.png)
ホストルートとはサブネットマスク/32のルート情報です。
ルーティングテーブルにホストルートが登録される主なケースが3通りあります。
スタティックルーティング?それともダイナミックルーティング? ~設定の考え方の違い~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/static_dynamic01-150x150.png)
スタティックルートとルーティングプロトコルでは、設定の考え方がまったく違います。
シンプルなネットワーク構成を例にして、スタティックルートとルーティングプロトコルの設定の考え方について解説しています。
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(RIP)の設定の比較
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2023/02/ec-static-or-dynamic-configuration-comparison-150x150.png)
スタティックルート(スタティックルーティング)とルーティングプロトコル(ダイナミックルーティング)では、設定の考え方が違います。シンプルなネットワーク構成で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(RIP)の設定の考え方を比較します。
続きを読むスタティックルートのメリット・デメリット
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/static_feature01-150x150.png)
スタティックルートを効果的に利用するには、そのメリットとデメリットを把握しておきましょう。
続きを読むルーティングプロトコルのメリット・デメリット
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/routing_protocol_feature01-150x150.png)
ルーティングプロトコルのメリット・デメリットとルーティングプロトコルを利用する主なケースについて解説します。
続きを読むルート情報をアドバタイズする意味
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2023/01/ec-meaning-of-advertise-route-information-150x150.png)
OSPF/EIGRPなどのルーティングプロトコルによって、ルータ間でネットワークの情報(ルート情報)を交換してルーティングテーブルを作り上げることができます。ルーティングプロトコルでルート情報をアドバタイズする具体的な意味について考えてみましょう。
続きを読む宛先ネットワークまでの距離を計測 ~アドミニストレイティブディスタンスとメトリック~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/ad02-150x150.png)
ルーティングテーブルには宛先ネットワークへの最適ルートのみを登録します。そのために、アドミニストレイティブディスタンスとメトリックを組み合わせて、宛先ネットワークまでの距離を計測します。
続きを読む等コストロードバランシング
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/07/ec-equal-cost-multi-path-150x150.png)
最適とみなせるルート情報が複数ある場合、ルーティングの負荷分散を行うことができます。最適ルートが複数ある場合とは、メトリックが最小となるルート情報が複数のときです。このようなルーティングの負荷分散を等コストロードバランシングと呼びます。
続きを読むルート集約 ~まとめてルーティングテーブルに登録しよう~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/route_summary02-150x150.png)
ルート集約とは、複数のネットワークアドレスを1つにまとめることです。ルーティングを考えるときに、ルート集約はとても重要です。
続きを読むデフォルトルート ~究極の集約ルート~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/default_route01-150x150.png)
デフォルトルートは、すべてのネットワークアドレスを集約した究極の集約ルートで0.0.0.0/0で表します。
デフォルトルートの特徴とその利用例について解説しています。
最長一致検索(ロンゲストマッチ) ~詳しいルート情報を優先する~
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ルータがIPパケットをルーティングするときに、最長一致検索にしたがってルート情報を検索します。
最長一致検索の仕組みについて解説します。
インターネットのルート情報を見てみよう AT&T Looking Glass
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/03/ec_att_looking_glass-150x150.png)
インターネットは膨大な数のネットワークが相互接続していて、インターネットのルータやレイヤ3スイッチが膨大なネットワークのルート情報を管理しています。
インターネットのルート情報は誰でも見られます。インターネットのルート情報を確認する手順について解説します。
ルーティングプロトコルの分類 ~適用範囲~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/egp_igp01-150x150.png)
ルーティングプロトコルの適用範囲によって、EGPsとIGPsに分類できます。
EGPsは他の組織(AS)との間で利用するルーティングプロトコルで、IGPsは同じ組織(AS)内で利用するルーティングプロトコルです。
ルーティングプロトコルの分類 ~アルゴリズム~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/routing_algorithm02-150x150.png)
ルーティングプロトコルのアルゴリズム、すなわち、動作の仕組みについての分類です。
主なアルゴリズムとして、ディスタンスベクタ、リンクステート、ハイブリッド(拡張ディスタンスベクタ)があります。
ルーティングプロトコルの分類 ~ネットワークアドレスの認識(クラスフルルーティングプロトコル/クラスレスルーティングプロトコル)~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/classless_classfull01-150x150.png)
ルーティングプロトコルは、ネットワークアドレスをどのように認識するかによって、クラスフルルーティングプロトコルとクラスレスルーティングプロトコルに分類できます。
続きを読むCisco スタティックルートの設定
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/02/ec-static-route-150x150.png)
Ciscoルータでのスタティックルートの設定について解説します。
コマンド自体はとてもシンプルです。大事なことは、設定する前にスタティックルートで登録するべきネットワークを明確にしておくことです。
ip default-network ~特定のルート情報に「*」をつける~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/07/ec-ip-default-network-150x150.png)
ip default-networkコマンドによって、ルーティングテーブル上の特定のルートエントリに「*(Candidate default:デフォルト候補)」のコードをつけます。
ip default-networkコマンドの設定例について解説します。
スタティックルートをバックアップに ~フローティングスタティック~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/10/floating_static02-150x150.png)
フローティングスタティックルートとは、障害発生時のバックアップルートとしてスタティックルートを利用するための設定です。
フローティングスタティックルートの考え方について解説します。
スタティックルートの設定を一歩ずつわかりやすく行う設定例[Cisco]
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/02/ec-en-static-route-configuration-example-150x150.png)
Ciscoルータでのスタティックルートの設定例です。シンプルなネットワーク構成で、通信するために必要になるスタティックルートの設定を一歩ずつ行います。
続きを読むCiscoスタティックルーティングの設定例
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/03/ec_static_routing_configuration_example-150x150.png)
シンプルなネットワーク構成でのスタティックルートの設定例です。
スタティックルートでも、設定を工夫すると障害発生時に自動的にルーティングテーブルを更新できます。
IPルーティング基礎演習Part1
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2023/02/ec-iprouting-basic-exercises-part1-150x150.png)
2台のルータR1/R2で最も基本的なルーティングの設定を行います。
IPアドレスを設定して、ネットワークを直接接続します。そして、スタティックルートでリモートネットワークのルート情報を登録します。
IPルーティング基礎演習Part2
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2023/02/ec-iprouting-basic-exercises-part2-150x150.png)
「IPルーティング基礎演習Part1」から新しいルータR3を追加して、新規のネットワーク192.168.3.0/24を追加します。
スタティックルートを利用するときに、ネットワーク構成が変わった場合にどのように考えて設定するかがポイントです。
IPルーティング基礎演習Part3
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2023/02/ec-iprouting-basic-exercises-part3-150x150.png)
シンプルなネットワークで、スタティックルートによってルーティングテーブルを作成しています。しかし、設定ミスのため通信できないところがあります。設定ミスの切り分けと修正を行います。
続きを読むWindows PCのスタティックルートの設定 route addコマンド
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/01/ec-windows-ps-route-add-150x150.png)
route addコマンドによって、Windows PCのルーティングテーブルにスタティックルートを登録することができます。
続きを読むRIPの概要
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_rip_overview-150x150.png)
RIPはもっともシンプルなルーティングプロトコルです。主に小規模な企業ネットワークで利用されています。
RIPの主な特徴について解説します。
RIPの動作 ~RIPルート情報を定期的に送りつける~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_rip_behavior-150x150.png)
RIPは、いきなりRIPのルート情報を「送りつけて」います。そして、定期的にルートを送りつけることで、ネットワークが正常だと通知しています。
RIPの動作の仕組みについて解説します。
RIPスプリットホライズン
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_split_horizon-150x150.png)
RIPのルート情報を送信するときに、デフォルトでスプリットホライズンのフィルタがかかっています。
スプリットホライズンのフィルタの動作について解説します。
RIPタイマ
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_rip_timer-150x150.png)
RIPのルート情報の送信や削除はRIPタイマによって制御します。RIPのタイマの種類とその意味について解説します。
続きを読むRIPルートポイズニング ~不要なルート情報を速やかに削除~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_route_poisoning-150x150.png)
ルートポイズニングとは、メトリック16にセットしたRIPルート情報を送信して、明示的にネットワークのダウンを通知することです。
ルートポイズニングの仕組みについて解説します。
Cisco RIPの設定と確認
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_cisco_rip_configuration-150x150.png)
CiscoルータでのRIPの設定と確認のコマンドについて解説します。
BGP以外のルーティングプロトコルはルータのインタフェース単位で有効化することがポイントです。
Cisco RIPの設定例
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_cisco_rip_configuration_example-150x150.png)
CiscoルータでのRIPの設定例です。RIPの基本的な設定に加えて、passive-interfaceやスプリットホライズンの無効化、ルートポイズニングの動作を確認します。
続きを読むRIPでのデフォルトルートの生成 ~スタティックルートの再配送~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/03/ec_rip_default_route01-150x150.png)
RIPルートとしてデフォルトルート(0.0.0.0/0)を生成できます。RIPルートとしてデフォルトルートを生成する方法として、スタティックルートからの再配送について解説します。
続きを読むRIPでのデフォルトルートの生成 ~default-information originate~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/03/ec_rip_default_route02-150x150.png)
RIPルートとしてデフォルトルート(0.0.0.0/0)を生成できます。RIPルートとしてデフォルトルートを生成する方法として、default-information originateコマンドについて解説します。
続きを読むRIPでのデフォルトルートの生成 ~ip default-network~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/03/ec_rip_default_route03-150x150.png)
RIPルートとしてデフォルトルート(0.0.0.0/0)を生成できます。RIPルートとしてデフォルトルートを生成する方法として、ip default-networkコマンドについて解説します。
続きを読むRIP 設定ミスの切り分けと修正 Part1
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/08/ec-rip-misconfiguration-casestudy-part01-150x150.png)
不連続サブネットでRIPを利用するときの設定ミスの切り分けと修正を行います。
続きを読むRIP 設定ミスの切り分けと修正 Part2
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/08/ec-rip-misconfiguration-casestudy-part02-150x150.png)
RIPのバージョンの不整合について、設定ミスの切り分けと修正を行います。
続きを読むRIP 設定ミスの切り分けと修正 Part3
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/08/ec-rip-misconfiguration-casestudy-part03-150x150.png)
RIPタイマの整合性が取れていない設定ミスについて、切り分けと修正を行います。
続きを読むRIP 設定ミスの切り分けと修正 Part4
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/08/ec-rip-misconfiguration-casestudy-part04-150x150.png)
パッシブインタフェースおよびネイバー認証について、設定ミスの切り分けと修正を行います。
続きを読むパッシブインタフェース(passive-interface) ~ルーティングプロトコルのパケット送信を止める~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2021/08/ec-passive-interface-150x150.png)
パッシブインタフェースは、ルーティングプロトコルが有効なインタフェースからルーティングプロトコルのパケット送信を止める機能です。
続きを読む転送経路を決定する方法 ~アドミニストレイティブディスタンス/メトリックと最長一致検索~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2019/12/ec_determine_forwarding_path-150x150.png)
宛先ネットワークまでの転送経路が複数ある場合、明確にどの転送経路を利用するかを決めておくことが重要です。
転送経路を決定するための2つの方法について解説します。
デフォルトゲートウェイの詳細 ~ホストもルーティングしている~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_default_gateway_detail-150x150.png)
PC/サーバなどもルーティングテーブルを持っています。デフォルトゲートウェイの設定は、PC/サーバのルーティングテーブルにデフォルトルート「0.0.0.0/0」を登録することです。
続きを読むデフォルトゲートウェイの冗長化の概要
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_fhrp_overview-150x150.png)
デフォルトゲートウェイとなるルータ/レイヤ3スイッチに障害が起こると、他のネットワークへの通信がいっさいできません。そこで、デフォルトゲートウェイの冗長化を考えます。
デフォルトゲートウェイの冗長化の考え方について解説します。
Cisco HSRPの仕組み
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_hsrp-150x150.png)
HSRPはCisco独自のデフォルトゲートウェイ冗長化プロトコルです。
デフォルトゲートウェイとなるルータ/レイヤ3スイッチをグループ化して、自動的に切り替えられるようにしています。
Cisco HSRP 仮想ルータ宛てのパケットがアクティブルータへ転送される仕組み
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/02/ec_hsrp_active_router_detail-1-150x150.png)
「仮想ルータ宛てに転送されたパケットをアクティブルータがルーティングする」とさらっと解説されていることがほとんどですが、その動作の流れを詳しく解説しています。
続きを読むCisco HSRPトラッキング ~より柔軟にアクティブルータを切り替える~
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_hsrp_tracking-150x150.png)
トラッキングを利用すると、より柔軟にアクティブルータを切り替えることができます。
トラッキングはとてもよく利用する機能です。その仕組について解説します。
Cisco HSRP設定と確認
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_cisco_hsrp_configuration-150x150.png)
Cisco HSRPの設定と確認コマンドを解説しています。基本的な設定に加えて、インタフェーストラッキング、認証、タイマの設定を扱っています。
続きを読むCisco HSRPの負荷分散
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/07/ec-cisco-hsrp-load-balance-150x150.png)
HSRPの設定を工夫するとデフォルトゲートウェイの冗長化だけではなく、負荷分散も可能です。
HSRPの負荷分散について解説します。
HSRP 設定ミスの切り分けと修正 Part1
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/08/ec-hsrp-misconfiguration-casestudy-part01-150x150.png)
HSRPの基本的な設定とルーティングテーブルのトラッキングの設定ミスの切り分けと修正を行います。
続きを読むVRRPの仕組み
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_vrrp-150x150.png)
RFC3768で標準化されているデフォルトゲートウェイ冗長化プロトコルであるVRRPの動作の仕組みについて解説します。
基本的な考え方や動作の仕組みは、Cisco HSRPとほとんど同じです。
VRRPの設定と確認コマンド [Cisco]
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/01/ec_vrrp_configuration_cisco-150x150.png)
CiscoルータでのVRRPの設定と確認コマンドについて解説しています。
シンプルなネットワーク構成での具体的な設定例とshowコマンドの出力例も載せています。
ルーティングテーブルのトラッキング(Cisco HSRP/VRRP)
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/07/ec-cisco-hsrp-routing-table-tracking-2-150x150.png)
ルーティングテーブルの状態を監視して、HSRPのアクティブルータを切り替えることができます。ルーティングテーブルの状態の監視するトラッキングオブジェクトを設定して、オブジェクトがダウンするとHSRPのプライオリティを下げます。その結果、アクティブルータを切り替えます。
続きを読むCisco HSRP ルーティングテーブルのトラッキング設定例
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/07/ec-cisco-hsrp-routing-table-tracking-configuration-example-150x150.png)
ルーティングテーブルの状態を監視して、HSRPアクティブルータを切り替えるための設定例について解説します。
続きを読むVRRP ルーティングテーブルのトラッキング設定例
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/09/ec-vrrp-routing-table-tracking-configuration-example-150x150.png)
ルーティングテーブルの状態を監視して、VRRPマスタルータを切り替えるための設定例について解説します。
続きを読むGLBPの仕組み
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/04/ec_glbp_behavior-150x150.png)
GLBPは、デフォルトゲートウェイの冗長化だけでなく負荷分散もできるようにしているCisco独自のプロトコルです。
GLBPの動作の仕組みについて解説します。
Cisco GLBPの設定と確認
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/04/ec_cisco_glbp_configuration-150x150.png)
Cisco GLBPの設定と確認コマンドについて解説します。
また、シンプルなネットワーク構成での具体的な設定例も載せています。
Cisco GLBPの設定例
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/09/ec-glbp-configuration-example-150x150.png)
シンプルなネットワーク構成でデフォルトゲートウェイの負荷分散を行うために、GLBPの設定と確認を行います。
続きを読むHSRP/VRRP/GLBPのアドレス情報のまとめ
![](http://www.n-study.com/wp-content/uploads/2020/06/ec-hsrp-vrrp-glbp-encapsulation-150x150.png)
デフォルトゲートウェイ冗長化プロトコルのHSRP/VRRP/GLBPのアドレスとカプセル化についてまとめています。
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