ルーター
ルーターの基本機能は4つある。
ルーターは、受信パケットの宛先情報から経路選択をおこなう。これをルーティング (Routing) という。ルーティングを実施する際にルーティングテーブルの情報が参照される。その情報を元にパケットの転送をおこなう。これをフォワーディング (Forwarding) という。
IPv4パケットの場合の流れを説明すると、
ルーターが、IPパケットを受信すると、その中のIPパケット・ヘッダーから宛先アドレス (Destination Address) を読み取る。
ルーティング・テーブルと宛先アドレスを照合し、合致するものがあれば、ネクストホップ (Nexthop) のIPアドレスから、ネクストホップに到達するためのレイヤ2アドレスを調べる。
ARPテーブルを参照し、なければARPパケットを送信して、宛先MACアドレスを取得し、ARPリクエストにレスポンスがあれば、ARPテーブルを更新し、パケットを転送する。なければ、送信元アドレス (Source Address) にパケット到着不可である事を示すメッセージ (ICMP「Host Unreachable」) を送信元に返す。
基本的な機能 IPv4関連 PPPoE接続機能 ネットワークアドレス変換機能 (NAT, NAPT) IPv6関連 ネイティブIPv6ルーティング フレッツ網におけるIPv6に対応するIPv6 IPoEルーティング フレッツ網におけるIPv6に対応するIPv4 over IPv6トンネリング DHCPサーバ機能 パケットフィルタリング ステートフルパケットインスペクション DNSキャッシュ機能 ポート変換/DMZ 経路制御情報の管理 各種設定・管理機能
付加的な機能 固定IPアドレス利用 (IP Unnumberedほか) Universal Plug and Playへの対応 フレッツ網におけるIPv6に対応するIPv6 PPPoE機能 パケットフィルタリング IPv6ルーティングにおけるNDプロキシ 無線LANのアクセスポイント IP電話アダプタ機能 ダイナミックドメインネームシステムへの対応 PPTPサーバ機能 ウイルス・不正アクセスなどの検出・遮断機能 P2Pアプリケーションの検出・遮断機能 URLフィルタリング機能 疑似QoS機能 ネットワークアタッチトストレージ機能/クラウドサービス機能 BitTorrentクライアント機能 プリントサーバ機能/USB機器共有機能 (自動)ファームウェア更新機能 ログ出力/保管/転送機能 (syslog)
また、市販のフレッツ対応ルーターについても、IPv4にしか対応しない古い機種(概ね生産終了)、IPv4とIPv6移行過渡期の過渡的機種、2010年代後半以降のIPv6移行期に対応している機種、に大別される。
また、本来ルーターはIP層までを扱うのが本来の役割であるが、家庭向けブロードバンドルーターの中には、それに加えDNSキャッシュサーバ、ダイナミックドメインネームサービスへの自動登録機能、BitTorrentクライアントなどそれ以上の層に属する機能を持つものもある。
(企業・ISP用の大型機器と比べて)小さな形状であり、初心者でも扱えることが利点である反面、それゆえのデメリットもある。
家庭向け機器では、多くの製品において冷却機構はファンレスであるため、製品によっては熱暴走(オーバーヒート)する。2010年代以降の日本メーカー製機器ではCPU等の小型化・低消費電力化で改善されている。
無線LANアクセスポイント内蔵の製品においては、無線LANに関するセキュリティーのリスクがある。無線機能はほぼ初期設定のままで機能するものの、初期設定ではルーター-パソコン間の通信が暗号化されていないか、暗号の強度が低い設定のため暗号が解読されてしまい、LANへ侵入される可能性がある。
機能
ルーターは、ネットワークセグメントの異なるLAN側のインターフェースや、WAN側のインターフェースなどの中から2つ以上の物理インターフェースを有する。
主な物理インターフェースの種類 WAN側 ISDN PRI/BRI シリアルポート WAN網に送出されるデータはデータリンク層プロトコルによりカプセル化される。プロトコルの種類には、HDLC、PPP、X.25/LAPB、フレームリレー、ATMなどがある。 イーサネット (Ethernet) - いわゆる「ブロードバンドルーター」やインターネットサービスプロバイダ・インターネットエクスチェンジにあるルーターはこの形態である。 AUI - 10BASE5のトランシーバーへのインターフェイス RJ-45 ポート(ツイストペアケーブル用) InfiniBand 光ファイバー LAN側 シリアルポート - LANが一般的でなかった頃のエッジルーター(ダイヤルアップルーター)はこの形態だった。 イーサネット (Ethernet) RJ-45 ポート(ツイストペア)
それぞれの物理インターフェースは、様々な回線種別に対応しており、タイプとして固定型とモジュラー型に分かれる。タイプを選択することにより、ユーザーのサービスにあわせた柔軟な対応ができる。ATMを使ったセルリレーや、フレームリレーなどデータリンク層への接続には、WAN側のインタフェースカードの交換、シリアルケーブルでデバイス (DTE) と接続、インターフェースの設定を行うことによって接続が可能となる。