第30回 レイヤ3 ルーティングテーブル

ルーティング   
---
ルータはネットワークとネットワークの間
をつなぐデバイス。さらにネットワーク間
の最適ルートを選択してくれる。

大小さまざまなネットワークの集合体であ
るインターネットはルータが世界中を接続
している形をしており、つまり、ルータは
ネットワークの基幹デバイスである。

復習にはなるが、他のネットワークへデー
タを転送したい場合は、ホストはデフォル
トゲートウェイにパケットを転送する。受
け取ったパケットを宛先まで送信するため
にルートが載っているルーティングテーブ
ルを参照して宛先へのルートを決定する。


ルーティングテーブル
---
ルータは宛先ネットワークを決定する。宛
先ネットワークに届けば、あとはイーサネ
ットやIEEE802.5が宛先ホストまで届けるか
ら、ルータはそこまで考える必要がない。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2602995/7a8bedd0-9a97-7bc4-e909-ee84a559d3dc.png)


※下記は赤いルータのルーティングテーブル
となる。
<table>
<tr>
<th>宛先ネットワーク</th>
<th>次のルータ</th>
<th>距離</th>
<th>ポート</th>
</tr>
<tr>
<td>192.168.1.0</td>
<td>210.81.36.1</td>
<td>3</td>
<td>１番ポート</td>
</tr>
<tr>
<td>91.0.0.0</td>
<td>210.81.36.1</td>
<td>6</td>
<td>１番ポート</td>
</tr>
<tr>
<td>172.36.0.0</td>
<td>130.82.10.1</td>
<td>2</td>
<td>２番ポート</td>
</tr>
<tr>
<td>221.194.38.0</td>
<td>なし</td>
<td>0</td>
<td>３番ポート</td>
</tr>
</table>

[Figure28-05:ルーティングテーブル]


宛先ネットワーク
---
ルータは他ネットワークパケットを受け取る
と、宛先IPアドレスから宛先ネットワークを
決定する。

宛先ネットワークアドレスとは、ホスト番号
が全て0のIPアドレスである。宛先IPアドレス
の中には、サブネットマスクがあるため、そ
こから宛先ネットワークアドレスを決定する。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2602995/ddf8035a-e084-acf8-7888-ab2b349a039e.png)


宛先ネットワークアドレスが決定したら、
ルーティングテーブルを参照し、ルートを
探す。

もし仮に、宛先ネットワークがない場合は
パケットを破棄する。

スイッチの場合は、宛先がわからない場合
、全てのポートから送り出すが、ルータは
破棄をする。


ルーティングテーブルの例
---
実践として、PCを用いてルーティングテー
ブルを見る。実は、PCのネットワーク機能
はパソコン内部を1つのネットワークとみな
すことができる。

つまり、パソコン内部のネットワークとパ
ソコン外部のネットワーク、これら2つをつ
なげるルータが必要で、パソコン内部にルー
タが存在しているということである。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2602995/7fdd4fb7-603d-b17c-4453-b51fe2621e8d.png)


【実践内容】
cmdで「route print」と出力。
```
=========================================================================== 
インターフェイス一覧 
 20...3c 2c 30 9e ff ef ......Realtek PCIe FE Family Controller 
 26...00 ff f4 4f 18 c5 ......AnchorFree TAP-Windows Adapter V9 
 18...00 ff 9e 9f c5 24 ......AnchorFree TAP-Windows Adapter V9 #2 
 65...00 15 5d 83 fa ca ......Hyper-V Virtual Ethernet Adapter 
 23...64 5d 86 18 1a 83 ......Microsoft Wi-Fi Direct Virtual Adapter #3 
 19...66 5d 86 18 1a 82 ......Microsoft Wi-Fi Direct Virtual Adapter #4 
 15...00 ff 73 31 c7 dc ......TAP-Windows Adapter V9 
  6...26 35 b8 df f8 56 ......Intel(R) Dual Band Wireless-AC 3165 
 25...64 5d 86 18 1a 86 ......Bluetooth Device (Personal Area Network) 
  1...........................Software Loopback Interface 1 
=========================================================================== 
IPv4 ルート テーブル 
=========================================================================== 
アクティブ ルート: 
ネットワーク宛先        ネットマスク          ゲートウェイ       インターフェイス  メトリック 
          0.0.0.0          0.0.0.0     192.168.11.1     192.168.11.7     55 
        127.0.0.0        255.0.0.0            リンク上         127.0.0.1    331 
        127.0.0.1  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
  127.255.255.255  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
      172.20.32.0    255.255.240.0            リンク上       172.20.32.1    271 
      172.20.32.1  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
    172.20.47.255  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
     192.168.11.0    255.255.255.0            リンク上      192.168.11.7    311 
     192.168.11.7  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
   192.168.11.255  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上         127.0.0.1    331 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上      192.168.11.7    311 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上       172.20.32.1    271 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
=========================================================================== 
固定ルート: 
  なし 
IPv6 ルート テーブル 
=========================================================================== 
アクティブ ルート: 
 If メトリック ネットワーク宛先      ゲートウェイ 
  6    311 ::/0                     fe80::5a27:8cff:fe1a:6ae0 
  1    331 ::1/128                  リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200::/64  リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200:357b:f565:abc0:6858/128 
                                    リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200:68f7:d05f:e64b:c167/128 
                                    リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200:7d15:d12c:cb1c:7185/128 
                                    リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200:88e5:29e3:88b2:eda5/128 
                                    リンク上 
  6    311 2401:4d40:8a60:200:a94f:916f:2aeb:de1a/128 
                                    リンク上 
  6    311 fe80::/64                リンク上 
 65    271 fe80::/64                リンク上 
  6    311 fe80::357b:f565:abc0:6858/128 
                                    リンク上 
 65    271 fe80::7d0f:7942:9cad:c89a/128 
                                    リンク上 
  1    331 ff00::/8                 リンク上 
  6    311 ff00::/8                 リンク上 
 65    271 ff00::/8                 リンク上 
=========================================================================== 
固定ルート: 
  なし
```

下記部分が実際のルーティングテーブルの部分。
```
IPv4 ルート テーブル 
=========================================================================== 
アクティブ ルート: 
ネットワーク宛先        ネットマスク          ゲートウェイ       インターフェイス  メトリック 
          0.0.0.0          0.0.0.0     192.168.11.1     192.168.11.7     55 
        127.0.0.0        255.0.0.0            リンク上         127.0.0.1    331 
        127.0.0.1  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
  127.255.255.255  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
      172.20.32.0    255.255.240.0            リンク上       172.20.32.1    271 
      172.20.32.1  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
    172.20.47.255  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
     192.168.11.0    255.255.255.0            リンク上      192.168.11.7    311 
     192.168.11.7  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
   192.168.11.255  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上         127.0.0.1    331 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上      192.168.11.7    311 
        224.0.0.0        240.0.0.0            リンク上       172.20.32.1    271 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上         127.0.0.1    331 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上      192.168.11.7    311 
  255.255.255.255  255.255.255.255            リンク上       172.20.32.1    271 
=========================================================================== 
固定ルート: 
  なし
```

宛先ネットワーク、サブネットマスク、ゲー
トウェイ、インターフェイス、メトリックと
なる。
※ゲートウェイとは、デフォルトゲートウェイ
も含む、パケットをどこに送るかの宛先を指
す。もし仮に異なるネットワークが宛先の場
合は、デフォルトゲートウェイが該当する。

※下記は3分間ネットワークワーキングの内容

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2602995/7f9d1f9d-bccf-220c-f0ac-cb69907b7b2c.png)


※2.4行目を参照
「127.0.0.0」はパソコン内部のネットワーク
のアドレス。これをループバックアドレスと
いう。

「127.0.0.0」ネットワーク（内部ネットワー
ク）と「192.168.0.2」アドレス（自分のIPア
ドレス）が宛先のパケットは、「127.0.0.1」
のポートつまり内部に向かって送り出される。

※3.5.7行目を参照

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2602995/34132e9a-cb8f-c0a9-ad3b-61a4b755db6d.png)


3行目の内容は、宛先ネットワークが自身の
所属するPCの場合。パケットの送り先であ
るゲートウェイは「192.168.0.2」で自分自
身であるが、これは特に決められておらず
、自身のNIC。

5行目は宛先「192.168.0.255」、これはホス
トが255だからブロードキャスト。つまり、「192.168.0.0」ネットワーク内のすべての
ホストに送信されている。これもNICから送
り出される。

7行目の宛先「255.255.255.255」はDHCPで
も使われるブロードキャストを指す。これ
もNICから送り出される。3.5.7行目は同一
ネットワーク宛てのルート。

問題は。宛先「0.0.0.0」、サブネットマス
ク「0.0.0.0」。これは実は全てのネットワ
ークという意味を指す。

出口のポートが192.168.0.2のNIC。宛先は「192.168.0.1」。デフォルトゲートウェイ
となっているということは、他の行に当て
はまらない、所属するネットワーク以外の
ネットワークという意味に他ならない。
これをデフォルトルートという。

参照URL：
<a href="http://www5e.biglobe.ne.jp/~aji/3min/">3分間ネットワーキング</a>