ルーター

アバイア27Tbps ルータ

ルーターまたはルータ(Anh:router) は,コンピュータネットワークにおいて, データを2つ dĩ thượng の dị なるネットワーク gian にTrung 継するThông tínCơ khí である.Thông tín プロトコルにTCP/IPが sử われるようになってから phổ cập した. データをネットワーク tằngで, どのルートを thông して転 tống すべきかを phán đoạn するルート tuyển 択 cơ năng を trì つ.

ルーターはネットワーク gian を tương hỗ tiếp 続するThông tínCơ khí であり, thông thường はOSI cơ bổn tham chiếu モデルでの đệ 1 tằng ( vật lý tằng ) から đệ 3 tằng ( ネットワーク tằng ) までの tiếp 続を đam う. Nhất bàn đích に dụng いられるルーターは, cơ bổn cơ năng として các ネットワーク gian でのIPパケット ( đệ 3 tằng ) をやり thủ りできるようにする trang trí であるが,Ám hào hóaやフィルタリングなど, さまざまな phó gia cơ năng を thật hiện している.

ハードウェアとしてのルーターは, おおまかに thông tín sự nghiệp giả (ISP) hướng けのコアルーターと xí nghiệp hướng けのエッジルーター,コンシューマーHướng けのブロードバンドルーターに phân けられる. それぞれベンダーの thiết kế tư tưởng や phiến mại chiến lược によって chế phẩm khu phân が dị なるため, hô xưng は nhất định ではない.

ルーター nội bộ のソフトウェア(OS) については, mễジュニパーネットワークスXã のJUNOSや mễ エクストリームネットワークス xã のExtremeXOSなど, chủ yếu なOSはUnixのカスタム bản である. MễシスコシステムズXã のみは, độc tự のCisco IOSを triển khai しているが,IOS XRではUNIX hệ のマイクロカーネルを thải dụng した. また, 2005 niên にはOSSとしてDebianLinuxベースのVyattaが khai phát され, nhậtアライドテレシスXã は đồng xã chế AlliedWare PlusにLinuxカーネルを thải dụng するなど, Linuxの lợi dụng も quảng まっている.

TCP/IPの giai tằng cấu tạo

Lịch sử

Tiền sử

ルーターの nguyên hình となったIMP

1964 niên MITのラリー・ロバーツがARPA ( Advanced Research Projects Agency,DARPAの tiền thân ) のJ.C.リックライダーと xuất hội い, コンピュータ đồng sĩ の tiếp 続に ý dục を nhiên やす. 1966 niên にARPAに dị động したラリーはARPANETの thiết kế trách nhậm giả となって, 従 lai の “Hồi tuyến giao hoán” にかわる “パケット giao hoán” を cơ bổn とすることに quyết định. 1968 niên よりARPANETの thật kế họa がスタートし, 1970 niên に tối sơ の4 cá sở での tiếp 続によって giá động khai thủy. ARPANETは, mễBBNXã (Bolt Beranek and Newman) が khai phát したIMP(Interface Message Processor) と hô ばれる, 単 nhất プロトコルのみで động tác するパケットGiao hoán cơを trung tâm に cấu thành されていた. 1972 niên にARPAに trứ nhậm したボブ・カーンは, dạng 々なインターフェースを bị え, パケットをカプセル hóaする cơ năng を trì つ “ゲートウェイ” と hô ぶ trang trí を cấu tưởng していた. プログラミングに tường しいスタンフォード đại họcのビントン・サーフは, カーンと hiệp lực し, 1974 niên に, 2 nhân は,IEEEの học thuật chí に, hiện tại のTCP/IPの nguyên hình となる,TCPを phát biểu した. 1977 niên に tối sơ のネットワーク tương hỗ tiếp 続 thật nghiệm が hành われ, vệ tinh thông tín を giới したパケットの tống tín に thành công した. ゲートウェイという danh xưng は, 1980 niên đại hậu bán にルーターと hô ばれるようになるまで sử い続けられた.

その hậu, 2 nhân のTCPプロトコルはアプリケーション đồng sĩ の thông tín を đam đương する bộ phân (TCP) とパケット trung 継を đam đương する bộ phân (IP) に phân cát され, 1981 niên には tẩy luyện されたプロトコルとして hiện tại の “TCP/IP” が phát biểu された.

Đản sinh

1976 niên には, mễ BNN xã の thủ によってARPANETに tiếp 続するIP đối ứng ルーターが, thế giới で sơ めて chế phẩm hóa された. この “ルーター” は, mễ DEC xã の16ビット・ミニコン “PDP-11”Thượng において,アセンブリ ngôn ngữで thư かれた20Kバイトのプログラムによってパケットを処 lý する sĩ tổ みであり, 処 lý tốc độ は100パケット/ miểu trình độ であった.

1982 niên には, ARPANETの nội bộ や mễ quốc ・ âu châu を hợp わせて20 dĩ thượng のルーターと sổ bách のホスト・コンピュータが1つに tiếp 続され, これが kim のインターネットの nguyên hình となった.

Tường tế は “インターネットの lịch sử”を tham chiếu

Thương dụng phiến mại

1986 niên には mễプロテオンXã より, マルチプロトコルに đối ứng した thế giới sơ の thương dụng ルーター “ProNET p4200” が phát mại された. 1990 niên には mễシスコシステムズXã が “Cisco7000” を, 1997 niên にインターフェースカード ( ラインカード ) にPhân tán アーキティクチャを đạo nhập した “Cisco12000” を phát mại し, 10Mパケット/ miểu クラスの tính năng に chí った.

1987 niên には thế giới sơ の thương dụng インターネットプロバイダ (ISP)UUNETが đản sinh し, nhất bàn cố định điện thoại が định ngạch chế だったことから, コアルーターをDCE, アナログモデムをDTEとした, ハブスポーク hình トポロジによるネットワークが mễ quốc において định trứ する.

1995 niên khoảnh, hồi tuyến の cao tốc hóa ( ISDNやCATVの phổ cập ) に bạn うトラフィックの tăng gia に bạn い,X.25に đại わるWANプロトコルとして, エラー chế ngự 処 lý の giản lược hóa によって cao tốc hóa したフレームリレーが đạo nhập された. その hậu, ルーターは dạng 々な chủng loại の vật lýインタフェースをサポートするようになった (ルーター# cơ bổn cơ năngを tham chiếu ).

また, この khoảnh からLAN hồi tuyến (トークンリング,イーサネット,FDDI(Fiber-Distributed Data Interface) ) thượng で động tác するネットワーク tằng プロトコル (AppleTalk,IP,IPX) とWANプロトコルをリンクさせる dịch cát をルーターが đam うことになり, đồng thời に, LAN hồi tuyến に bỉ べて tốc độ で liệt るWAN hồi tuyến を hiệu suất よく sử dụng するため, WAN trắc に thiết trí されたルーターをデータ đoan mạt trang trí(DTE) として tráp うことで, quá thặng なトラフィックをWAN trắc に lưu さないようになった. ルーターは,ISPによるWAN võng のバックボーンとなるコアルーターと, そのDCEもしくはDTEとなるエッジルーターとに phân かれることになる.

LANの phổ cập とWANの cao tốc hóa

1995 niên, tiêu chuẩn ネットワーク cơ năng としてTCP/IPを thật trang するOS “Windows 95”が phát mại され, xí nghiệp におけるPCとLAN hồi tuyến の phổ cập が tiến むと, xí nghiệp ネットワークの thế giới はISPセンターとPCを tiếp 続するトポロジから, セグメントごとにハブを giới して chuyên dụng tuyến kinh do で tiếp 続するトポロジに変わり, LAN trắc セグメント gian のルーティング cơ năng が trọng thị されるようになった. こうした trạng huống の変 hóa にともない, ネットワーク trung 継 trang trí としてレイヤ2スイッチが chú mục されるようになり, やがてレイヤ2スイッチは lợi tiện tính hướng thượng のため,VLAN(Virtual LAN) を thật trang するに chí った.

Nhất phương で, コンシューマーにおいては tiền giả のハブスポーク hìnhトポロジは継続した. Nhật bổn では, tiếp 続 hồi tuyến にISDNが quảng まったことから, アナログモデムからダイアルアップルーターに di hành した. やがて1990 niên đại hậu bán からのブロードバンド hồi tuyếnの phổ cập にともない, ブロードバンドルーターが quảng まることになった.

レイヤ3スイッチの đản sinh

VLAN kỹ thuật により, ポートの hiệu suất hóa が khả năng になると, thứ はLAN trắc トラフィックの cấp tăng によってセグメント gian ネットワーク tằng のルーティングがボトルネックとなった.

レイヤ3スイッチは, レイヤ2スイッチとルーターのルーティング cơ năng を1つの khuông thể に đồng cư させることで, レイヤ2スイッチとルーター gian のボトルネックを giải tiêu した. ルーティング cơ năng は, phiếm dụng CPUを sử ったソフトウェア処 lý からASIC(Application Specific Integrated Circuit) とよばれる bán đạo thể チップによる処 lý に変 canh したことにより, 処 lý の cao tốc hóa を thật hiện した.また, コストの diện から lợi dụng するプロトコルをTCP/IPに đặc hóa し, インターフェースをイーサネットに hạn định したことが,Quảng vực イーサネットやIP-VPNといった thứ thế đại のWAN trắc サービスと hợp trí したため, ユーザーの nhu yếu が cao まることとなった.

“レイヤ3スイッチ”も tham chiếu

Đương sơ, レイヤ3スイッチは cao 価であったが, 2000 niên đại に mễエクストリームネットワークXã が an 価で đa thải な cơ năng を trì ったレイヤ3スイッチである “Summit” シリーズを phát mại し, センタールータの đại thế として, xí nghiệp や quan sảnh を trung tâm にレイヤ3スイッチは phổ cập した.

Chuyên dụng tuyến から仮 tưởng tuyến へ

2000 niên khoảnh から, xí nghiệp ネットワークの chủ lưu がこれまでの chuyên dụng tuyến から, より an 価で tiếp 続 phạm 囲を hạn định されないインターネットによるVPN (Virtual Private Network) に di hành した. Thông tín nghiệp giả はMPLSとVRによる hữu liêu サービス “IP-VPN” を đề cung したが, xí nghiệp や cá nhân にも độc tự にVPN hoàn cảnh を cấu trúc する động きが quảng がり,IPsecトンネルやPPTPを kinh lộ とするインターネットVPNを thật trang するエッジルーターやブロードバンドルーターが khai phát された.

2002 niên には, データリンク tằng をギガビットイーサネットで繋ぐ, quảng vực イーサネットによるサービスが quảng まり, そのデバイスとしてレイヤ2スイッチが tái độ chú mục されることとなった.

Thứ thế đại ネットワークによるオールIP hóa

2000 niên đại hậu bán より,IP điện thoạiや đệ 3 thế đại (IMT-2000) dĩ hàng のHuề đái điện thoạiの phát triển に ứng じて, コアネットワーク ( バックボーン ) のオールIPHóa を chí hướng した thứ thế đại ネットワーク (NGN) が đề xướng され, thông tín nghiệp giả のバックボーンは, これまでのĐiện thoại giao hoán cơによる điện thoại võng からルーターやスイッチ loại などによるIP võng に tái cấu trúc された. また, 2010 niên 6 nguyệt には thứ thế đại イーサネット quy cách として, 40Gbps/100Gbpsという2つの dị なる vân tống tốc độ に ứng じたIEEE 802.3baが thừa nhận された. 40Gbpsはサーバなどの cơ khí gian での tiếp 続に, 100Gbpsは chủ にネットワーク gian のバックボーンに sử われるとの kiến thông しで, các ベンダーの thiết kế もこの quy cách に cơ づき, おこなわれている.

Phân loại

コアルーターの nhất bộ. Hoàng sắc いケーブルは10ギガビットイーサネット dụng quang ファイバー.

IPsec VPN đối ứng ルーター ( chủ に拠 điểm gian で sử dụng される tiểu hình ルーター )

Quy mô やネットワーク thượng で sử dụng される vị trí によってルーターが phân loại されており, それぞれ danh xưng が変わる. いずれもルーターとしての cơ năng は đồng じである. Dĩ hạ に quy mô の đại きな vật から thuận に kỳ す.

コアルーター

Cơ càn ネットワークのバックボーンを cấu thành するルーター.ISPNội の địa vực biệt ネットワークや phục sổ のISP gian のネットワークを tương hỗ tiếp 続する. Cục xá やデータセンターなどのキャビネットラックNội におかれる. プロバイダールーター (P) とも hô ばれる.

センタールーター

WANを giới して, xí nghiệp のネットワークや, ISPと xí nghiệp のネットワークを tương hỗ tiếp 続する. ISP・ xí nghiệp gian でともに lợi dụng されるエッジルーターを, tiện nghi thượng センタールーターと hô xưng する. Lập địa điều kiện により, プロバイダーエッジルーター (PE), カスタマーエッジルーター (CE) とも hô ばれる. Cao tốc なパケット処 lý を tất yếu とする tràng hợp,L3スイッチもしくはギガビットイーサネット đối ứng L2スイッチに trí き hoán えられることがある.

エッジルーター

Cơ càn ネットワークの đoan に thiết trí されるルーター. Xí nghiệp の chi điếm や営 nghiệp sở nội のネットワークをWAN hồi tuyến に繋ぎ, bổn xã のセンター・ルーターにアクセスする.

ダイヤルアップルーター

NTT-MEのダイヤルアップルーター “MN128 SOHO”

WAN hồi tuyến trắc のインターフェースをISDNDụng のターミナルアダプタとしたリモートルーター. Nhật bổn quốc nội では, INSネット64サービスの khai thủy hậu, nhất bàn にも phổ cập した. Đại biểu đích な chế phẩm にはNTT-TE đông kinh ( hiệnNTT-ME) の “MN128 SOHO”やヤマハの “RTA50i” などがあった.

ダイヤルアップルーターの đại きな đặc trưng として,ダイヤルアップTự động tiếp 続・ thiết đoạn cơ năng が cử げられる.フレッツ・ISDNなどによる định ngạch tiếp 続サービス đăng tràng dĩ tiền は, tiếp 続 thời gian による従 lượng chế khóa kim であった. そこで, PCがインターネットにアクセスしようとしたとき, ダイアルアップルーターはそれを kiểm tri して tiếp 続 ( thiết định したISPのアクセスポイント phiên hàoへのダイヤル ) を khai thủy し, nhất định thời gian ngoại bộ との thông tín が vô いときには tự động đích に thiết đoạn する cơ năng を bị えていた.

Cơ bổn đích な cơ năng としては tiểu quy mô LAN hướng けとしてDHCPサーバ cơ năng,IPマスカレード・NATなど. その tha の cơ năng については,ブロードバンドルーター# cơ năngを tham chiếu.

2001 niên にソフトバンクがADSLによるブロードバンドインターネット tiếp 続を đê 価 cách で phát mại したことにより,NTT( đương thời ) が độc chiêm してきたISDNによるインターネット tiếp 続はシェアを đoạt われ, それに bạn いダイヤルアップルーターはレガシーハードウェアとなった.

ブロードバンド đối ứng

“MN128 SOHO” シリーズから “PAL B&I” や “IB3” のほか,PCカードHìnhLANカードを trang trứ しWANポートとすることによりブロードバンドルーターとしても sử える “Slotin” が phát mại されていた. このうち, “IB3” と “Slotin” はVô tuyến LANにも đối ứng し, またPCカード hình đoan mạt を挿 nhập しFOMAやPHSなどの hồi tuyến kinh do でインターネットに tiếp 続することも khả năng であった.

ブロードバンドルーター

Vô tuyến LANアクセスポイント nội tàng ブロードバンドルーター

Cơ bổn đích にはローカルルーターとスイッチングハブであるが, WAN hồi tuyến dụng のモデムなどを nội tàng し, リモートルーターであるものもある. あるいは, WAN trắc のネットワーク cấu thành に ứng じ, các chủng トンネル cơ năng を bị えるものもある ( hậu thuật ).

2010 niênHiện tại は tiểu hình ・ giản lược hóa したものが thị phiến されており, nhất bàn gia đình や tiểu quy mô sự vụ sở などのユーザ hướng けのADSLやFTTHなどの, ブロードバンドインターネット tiếp 続 dụng に sử われる. また, hồi tuyến sự nghiệp giả が khế ước giả に thải し xuất すADSLモデムやONUといった tiếp 続 trang trí の đa くがルーター cơ năng を trì っている.

Nhất bàn gia đình ユーザの lợi dụng を tưởng định して, xuất hà tiền にあらかじめ cơ sở đích な cơ năng が tổ み込まれ cấu trúc がなされており, thông thường はISPの tiếp 続 dụng アカウントを thiết định することで sử えるようになっている.

また, nhật bổn においてはフレッツによるVõng cấu thànhがある quan hệ thượng, nhất bàn thị phiến されているブロードバンドルーターは, フレッツの võng cấu thành には cơ bổn đích に đãi どの cơ chủng が đối ứng し, フレッツ dĩ ngoại のISPHồi tuyến sự nghiệp giả (FVNE)の võng cấu thành への đối ứng は, オプションとして nhất bộ の hồi tuyến sự nghiệp giả だけに đối ứng あるいは phi đối ứng のものが đa く, フレッツ dĩ ngoại のISPHồi tuyến sự nghiệp giả のサービスを khế ước する tràng hợp はそのISPが chuyên dụng のルータ cơ khí をレンタル đề cung する, と ngôn う trụ み phân けが nhất bàn đích である. また, thị phiến のフレッツ đối ứng ルーターについても,IPv4にしか đối ứng しない cổ い cơ chủng ( khái ね sinh sản chung liễu ), IPv4とIPv6 di hành quá độ kỳ の quá độ đích cơ chủng,2010 niên đại hậu bán dĩ hàng のIPv6 di hành kỳ に đối ứng している cơ chủng, に đại biệt される.

また, bổn lai ルーターはIP tằng までを tráp うのが bổn lai の dịch cát であるが, gia đình hướng けブロードバンドルーターの trung には, それに gia 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 tự động đăng lục cơ năng, BitTorrentクライアントなどそれ dĩ thượng の tằng に chúc する cơ năng を trì つものもある.

( xí nghiệp ・ISP dụng の đại hình cơ khí と bỉ べて ) tiểu さな hình trạng であり, sơ tâm giả でも tráp えることが lợi điểm である phản diện, それゆえのデメリットもある.

• Gia đình hướng け cơ khí では, đa くの chế phẩm において lãnh khước cơ cấu はファンレスであるため, chế phẩm によっては nhiệt bạo tẩu ( オーバーヒート ) する.2010 niên đại dĩ hàng の nhật bổn メーカー chế cơ khí ではCPU đẳng の tiểu hình hóa ・ đê tiêu phí điện lực hóa で cải thiện されている.
• Vô tuyến LANアクセスポイント nội tàng の chế phẩm においては, vô tuyến LANに quan するセキュリティーのリスクがある. Vô tuyến cơ năng はほぼ sơ kỳ thiết định のままで cơ năng するものの, sơ kỳ thiết định ではルーター－パソコン gian の thông tín がÁm hàoHóa されていないか, ám hào の cường độ が đê い thiết định のため ám hào が giải đọc されてしまい, LANへ xâm nhập される khả năng tính がある.

Cơ năng

• Cơ bổn đích な cơ năng
  • IPv4 quan liên
    • PPPoETiếp 続 cơ năng
    • ネットワークアドレス変 hoánCơ năng (NAT, NAPT)
  • IPv6 quan liên
    • ネイティブIPv6ルーティング
    • フレッツ võng におけるIPv6に đối ứng するIPv6 IPoEルーティング
    • フレッツ võng におけるIPv6に đối ứng するIPv4 over IPv6トンネリング
  • DHCPサーバ cơ năng
  • 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 cơ năng
  • ポート変 hoán /DMZ
  • Kinh lộ chế ngự tình báo の quản lý
  • Các chủng thiết định ・ quản lý cơ năng
• Phó gia đích な cơ năng
  • Cố định IPアドレス lợi dụng (IP Unnumberedほか )
  • Universal Plug and Playへの đối ứng
  • フレッツ võng におけるIPv6に đối ứng するIPv6 PPPoE cơ năng
  • 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
  • Vô tuyến LANのアクセスポイント
  • IP điện thoại アダプタCơ năng
  • ダイナミックドメインネームシステムへの đối ứng
  • PPTPサーバ cơ năng
  • ウイルス・Bất chính アクセスなどの kiểm xuất ・ già đoạn cơ năng
  • P2Pアプリケーションの kiểm xuất ・ già đoạn cơ năng
  • URLフィルタリングCơ năng
  • Nghi tựQoSCơ năng
  • ネットワークアタッチトストレージCơ năng /クラウドサービス cơ năng
  • BitTorrentクライアント cơ năng
  • プリントサーバCơ năng /USB cơ khí cộng hữu cơ năng
  • ( tự động ) ファームウェア canh tân cơ năng
  • ログ xuất lực / bảo quản /転 tống cơ năng (syslog)

モバイルWi-Fiルーター

モバイルWi-Fiルーターは, di động を dung dịch にした tiểu hình の, ルーターとVô tuyến LANアクセスポイントのPhục hợp chế phẩmである.Thương dụng điện nguyênからの継続 đích な điện nguyên cung cấp を vọng めない di động しながらのインターネットLợi dụng といった sử đồ を tưởng định しており, đa くの cơ khí でNhị thứ điện trìを nội tàng している.

Tường tế は “モバイルWi-Fiルーター”を tham chiếu

Cơ bổn cơ năng

ルーターの cơ bổn cơ năng は4つある.

Tiếp 続 ( インターフェース )

ADSLルーターの tiếp 続ポート

ルーターは, ネットワークセグメントの dị なるLAN trắc のインターフェースや, WAN trắc のインターフェースなどの trung から2つ dĩ thượng の vật lý インターフェースを hữu する.

• Chủ な vật lý インターフェースの chủng loại
  • WAN trắc
    • ISDNPRI/BRI
    • シリアルポート
      • WAN võng に tống xuất されるデータはデータリンク tằng プロトコルによりカプセル hóa される. プロトコルの chủng loại 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 hình thái 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 dụng )
    • InfiniBand
    • Quang ファイバー
  • LAN trắc
    • シリアルポート - LANが nhất bàn đích でなかった khoảnh のエッジルーター ( ダイヤルアップルーター ) はこの hình thái だった.
    • イーサネット (Ethernet)
      • RJ-45 ポート ( ツイストペア )
  • Quản lý dụng コンソール
    • シリアルポート
      • RJ-45 ポート
      • RS-232ポート

それぞれの vật lý インターフェースは, dạng 々な hồi tuyến chủng biệt に đối ứng しており, タイプとして cố định hình とモジュラー hình に phân かれる.タイプを tuyển 択することにより, ユーザーのサービスにあわせた nhu nhuyễn な đối ứng ができる.ATMを sử ったセルリレーや,フレームリレーなどデータリンク tằng への tiếp 続には, WAN trắc のインタフェースカードの giao hoán,シリアルケーブルでデバイス (DTE) と tiếp 続, インターフェースの thiết địnhを hành うことによって tiếp 続が khả năng となる.

Kinh lộ tuyển 択と転 tống

ルーターは, thụ tín パケットの uyển tiên tình báo から kinh lộ tuyển 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 thật thi する tế にルーティングテーブルの tình báo が tham chiếu される. その tình báo を nguyên にパケットの転 tống 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 tràng hợp の lưu れを thuyết minh すると,

1. ルーターが, IPパケットを thụ tín すると, その trung のIPパケット・ヘッダーから uyển tiên アドレス (Destination Address) を đọc み thủ る.
2. ルーティング・テーブルと uyển tiên アドレスを chiếu hợp し, hợp trí 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 đáo đạt するためのレイヤ2アドレスを điều べる.
3. ARPテーブルを tham chiếu し, なければARPパケットを tống tín して, uyển tiên MACアドレスを thủ đắc し, ARPリクエストにレスポンスがあれば, ARPテーブルを canh tân し, パケットを転 tống する. なければ, tống tín nguyên アドレス (Source Address) にパケット đáo trứ bất khả である sự を kỳ すメッセージ (ICMP “Host Unreachable” ) を tống tín nguyên に phản す.
4. パケットのヘッダをネクストホップに thư き hoán える.
5. パケットを転 tống tiên のインターフェース (Interface) に tống tín する.
6. ルーターにデフォルトルートの thiết định がなく, ルーティングテーブルにマッチしなければ, vị tri の uyển tiên とみなされ, パケットは phá khí されて, tống tín nguyên アドレス (Source Address) にパケット đáo trứ bất khả である sự を kỳ すメッセージ (ICMP“Net Unreachable” ) を tống tín する.

となる.

この thời に dụng いられるルーティングテーブルには, ネクストホップ tình báo, uyển tiên アドレス tình báo, そのルーターに tiếp 続するためのインターフェース tình báo など, 転 tống に dụng いる kinh lộ tình báo が ký lục される. ルーターの tính năng は, このルーティングテーブルやARPテーブルの tham chiếu 処 lý năng lực と, スループット trị などにより quyết まる. なお, レイヤ3スイッチの tràng hợp は, tối sơ のパケットをコントロールプレーン (Control Plane) のCPUで処 lý し, ルーティングテーブルとARPテーブルで toán xuất した tình báo をASICのレイヤ3テーブルに truy gia する. 2 hồi mục dĩ hàng のパケットをデータプレーン (Data Plane) のASICで処 lý する.

Tuyển biệt

ルーターは, WAN trắc から thụ け thủ ったIPパケットに ứng じて, フィルタによって転 tống せずに phá khí したり,QoS(Quality of Service) によって ưu ngộ してLAN trắc に転 tống するなど, パケットの tuyển biệt cơ năng を trì つ.

フィルタリング cơ năng

IPヘッダー, TCP/UDPヘッダー, パケット nội の hữu ý なデータ ( URLなど ) を thiết định して, điều kiện に cai đương するIPパケットを phá khí する. Đặc định のパケット thông tín を bài trừ できる.

QoS cơ năng

QoSは, LAN trắc の đái vực が đại きく, WAN trắc の đái vực が tiểu さいという cấu thành において, ルーター nội bộ のキューにパケットが lưu まる trạng thái で, どのパケットを ưu tiên して xuất lực するかの phương pháp を tuyển 択し, chế ngự する cơ năng である. Hạ ký にその phương pháp を kỳ す.

Ưu tiên chế ngự

Ưu tiên すべきIPパケットとそれ dĩ ngoại を, IPアドレスやポート phiên hào などによって khu biệt し, ưu tiên độ を cát り đương てる. この phương pháp をプライオリティ・キューイング( Priority Queuing ) と hô ぶ.

Đái vực chế ngự

Nhất định thời gian ごとにインターフェースのパケット lượng を giam thị し,Quắc trịDĩ thượng になれば siêu quá したパケットを phá khí する. この phương pháp をポリシング(Policing) と hô ぶ. また, siêu quá したパケットを phá khí せずにバッファリングによってキューに bảo trì し, gian cách をおいて bình hoạt đích に vân tống されるようにスケジューリングする phương pháp をシェーピング(Shaping) と hô び, どちらかの phương pháp を tuyển 択して thiết định する.

Quản lý

ルーターは, kinh lộ tình báo を trì つルーティングテーブルの quản lý をおこなう.

Trực tiếp tiếp 続された tha のインターフェースとの thông tín により, kinh lộ tình báo を tự động đích に học tập する. しかし, ルーターは “Trực tiếp tiếp 続されていないインターフェース” には tiếp 続できないため, それを hàm めた kinh lộ tình báo を thiết định する tất yếu がある.

Kinh lộ tình báo を thiết định する phương pháp には,ネットワーク quản lý giảが thủ động で thiết định するTĩnh đích ルート(Static Route) と, ルーティングプロトコルで thiết định されたĐộng đích ルート(Dynamic Route) がある.

Động đích ルートは,ルーティングプロトコルが thiết định されると, tương hỗ tiếp 続された tha のルーターとの thông tín によって kinh lộ tình báo を giao hoán し hợp い, tự động đích にルーティングテーブルを tối thích な trạng thái に bảo つ. この trạng thái を thâu thúc または thâu liễm (コンバージェンス) という.

この kinh lộ tình báo の thâu tập につかわれるルーティングプロトコルには2 chủng loại あり, dị なるTự luật システム(AS) gian で sử われるEGP(Exterior Gateway Protocol) と, đồng nhất のAS nội で sử われるIGP(Interior Gateway Protocol) がある. EGPとしてはBGP-4,IGPとしてはRIP,OSPFが hữu danh である.

また, thông tín chế ngự dụng プロトコルであるICMPを chu 囲に phát tín し, エラーや hồi tuyến の trạng thái を giam thị するルーターもある. これらにより, あらかじめ vân tống lộ の2 trọng hóa や vu hồi kinh lộ への thiết り thế えを thiết định しておけば, vân tống lộ に chướng hại が phát sinh した tràng hợp, RIP, OSPF, BGPといったプロトコルを lợi dụng せずに biệt kinh lộ への tự động đích な thiết り thế えが hành われる.

Tường tế は “ルーティング”を tham chiếu

Nội bộ 処 lý

ルーターの nội bộ について, đại biểu đích なアーキテクチャには phân tán hình と tập trung hình がある. アーキテクチャはインターフェースカード, スイッチカード, chế ngự bộ で cấu thành される.

インターフェースカードは, パケット処 lý エンジン, パケットバッファ dụng メモリ, ルーティングテーブル dụng メモリ, các chủng テーブルメモリにより cấu thành される. そして, ルーターの nội bộ の処 lý は4 đoạn giai に phân かれる.

Phân tán アーキテクチャ

Phục sổ のパケット処 lý エンジンをクロスバー・スイッチ ( スイッチカード ) で tiếp 続する. Phục tạp なルーティング処 lý をコントロールプレーンで thật thi し, 単 thuần なパケット処 lý をデータプレーン ( フォワーディングプレーン ) のスイッチ dụngLSIとパケット処 lý エンジンで phân tán することで処 lý を cao tốc hóa するアーキテクチャ. Cao 拡 trương tính, cao 価 cách, 処 lý エンジンのI/O phụ hà が cao いため điện lực lượng が đa い.

Tập trung アーキテクチャ

データプレーンでのパケット処 lý を, 1つのパケット処 lý エンジンに tập trung させ処 lý をおこなう. Phân tán アーキテクチャに bỉ べシンプルな cấu tạo.

Thụ tín

Thụ tín した tín hào をインターフェース hồi lộ がビットLiệt に変 hoán し, thụ tín 処 lý を hành うパケット処 lý エンジンに nhập lực データを độ す. パケット処 lý エンジンでは thụ け thủ ったIPフレームをあらかじめ khu thiết られたルーティングテーブル dụng メモリバッファに súc tích する. この nhập lực バッファ lĩnh vực は1フレームが thập phân に thâu まる trường さごとに khu thiết られている. メモリーのサイズは hạn りがあるため, 転 tống 処 lý が trệ って hậu から lai たパケットがメモリーに cách nạp xuất lai なくなればそのパケットは phá khí される. これが “パケット・ロス” と hô ばれる hiện tượng である.

Giải tích

パケット処 lý エンジンは, ルーティングテーブル dụng メモリに súc tích されたIPパケットのヘッダーを đọc み thủ り, ルーティングテーブルの kiểm tác をおこない, xuất lực tiên インターフェースを quyết める. Đồng thời にQoSとアクセス chế ngự リストを tham chiếu する. Điều kiện にあえばその処 lý を hành う. Giải tích で đắc られた tình báo は, パケットバッファ dụng メモリのIPパケットに phó gia しておく.

ルーティングテーブル kiểm tác phương pháp

ルーティングテーブルの kiểm tác phương pháp は3 chủng loại ある.

• リニアサーチ(Linear Search)
• パトリシアツリー(Patricia Tree)
• Toàn エントリ đồng thời kiểm tác:CAMを lợi dụng した phương pháp

Gia công

Gia công されたパケットは dĩ hạ のように処 lý される.

• パケットをスイッチングする.
• Xuất lực chế ngự bộ のキューへFIFOにより tống tín する.
• Xuất lực hồi tuyến ごとに bị えた phục sổ のFIFOはQoSに従い, パケットを súc tích する.
• スケジューラによりFIFOからパケットを đọc み xuất して xuất lực する.

Tống xuất

パケットの tống xuất を đam đương するパケット処 lý エンジンは, các chủng テーブルメモリからパケットを đọc み xuất して, “Giải tích” 処 lý で đắc られたQoSにより, xuất lực インターフェイスを chấn り phân け, パケットバッファ dụng メモリに súc tích する. スケジューラにより, パケットバッファ dụng メモリからパケットを đọc み xuất して xuất lực する.

Nhũng trường hóa kỹ thuật

ネットワーク thượng での chướng hại を hồi tị したり tối tiểu hạn にする kỹ thuật にNhũng trường hóa( または nhũng trường cấu thành (redundant configuration) ) がある.

ルーターやレイヤー3スイッチを phục sổ bị えると, chướng hại thời に thiết り thế える vật lý đích な nhũng trường hóa がおこなわれる. このままでは chướng hại phát sinh を kiểm tri して tự động đích に dư bị cơ に thiết り thế えることはできないため, ルーターを仮 tưởng hóaするプロトコルによって nhũng trường cấu thành の chế ngự をおこなう. Phục sổ のVRRPグループに仮 tưởng ルーターの thiết định をおこなうことでロードバランスが khả năng となる. Tiêu chuẩn hóa されあるいは,ベンダーĐộc tự のプロトコルが phục sổ tồn tại する.

• VRRP:1つの仮 tưởng アドレスをマスター cơ とバックアップ cơ の2 đài に trì たせることで, chính thường thời はマスター cơ が仮 tưởng アドレスを sử い, chướng hại phát sinh thời にはバックアップ cơ が仮 tưởng アドレスをそのまま sử って động tác を dẫn き継ぐ phương pháp.

ベンダーによっては, VRRPに loại tự した, もしくはVRRPを拡 trương したプロトコルを đề cung している.

• HSRP(Hot Standby Router Protocol): シスコ・システムズ xã độc tự のRFC2281による phương thức quy cách
• VRRP-E (VRRP-Extend): Foundry xã ( hiện Broadcom xã )
• FSRP (Foundry standby router protocl): Foundry xã
• ESRP (Extreme Standby Router Protocol): Extreme Networks xã
• NSRP (NetScreen Redundancy Protcol): NetScreen Technologies xã ( hiện Juniper Networks xã )

また, リンク・アグリゲーション ( en:Link aggregation, Cisco xã ではEtherChannel ) によって, phục sổ の thông tín hồi tuyến を vật lý đích に thúc ねて, 仮 tưởng đích に1 hồi tuyến として sử dụng すれば, nhất bộ の thông tín hồi tuyến に chướng hại が phát sinh しても, tàn りの hồi tuyến で thông tín が khả năng なため, thông tín の đồ tuyệt が hồi tị できる.

スパニング・ツリー(Spanning Tree Protocol, STP) や thông tín tốc độ の cải lương をおこなったラピッド・スパンニング・ツリー(Rapid Spanning Tree Protocol, RSTP) などの nhũng trường hóa kỹ thuật などの, データリンク tằng で sử dụng するプロトコルによる nhũng trường hóa kỹ thuật は bổn hạng では tráp わない.

Tường tế は “スイッチングハブ”を tham chiếu

Tân しいネットワーク・サービス kỹ thuật

2008 niên hiện tại では, ルーターを hàm む đại quy mô なネットワークの lợi tiện tính hướng thượng のためにさまざまな kỹ thuật が sinh まれている. Hạ ký にルーターに quan hệ が thâm い kỹ thuật を kỳ す.

MPLS

MPLS(Multi protocol label switching) は, MACヘッダーの hậu ろにMPLSシム・ヘッダーと hô ばれるラベルを phó gia して, MPLS đối ứng ルーター đồng sĩ での転 tống tiên thức biệt に lợi dụng する. MPLS đối ứng ルーター đồng sĩ はLPS ( ラベル・スイッチ・パス ) と hô ばれる仮 tưởng パスで kết ばれる. レイヤー3スイッチと vi い, ルーターの sử dụng によって ưu tiên chế ngự や đái vực chế ngự といった cơ năng, đặc định のパケットだけを biệt kinh lộ にう hồi させたり, hồi tuyến chướng hại の phát sinh thời に thuấn thời ( sổ ミリ miểu ) に vu hồi lộ を thiết định する “ファスト・リルート” cơ năng などによって cao い lợi tiện tính が đề cung される.

VPLS

VPLS (Virtual private LAN) はMPLSを lợi dụng したMACアドレスを転 tống tiên アドレスとして sử dụng する, ルーターによって cấu thành される quảng vực イーサネット kỹ thuật. Xí nghiệp のローカル拠 điểm のLANをVPLS võng に繋ぐことで, そのままイーサネットのMACフレームによるやり thủ りが hành える. VPLS võng の đoan に vị trí するエッジ・ルーターはMACアドレスとパスの đối ứng biểu を trì ち, ローカルLANから thụ け thủ ったフレームのパケットの uyển tiên MACアドレスからパスを kiến phó け xuất してラベルを phó けてVPLS võng に tống り xuất す. コア・ルーターでは, ラベルだけを lại りにフレームを転 tống してMACアドレスは tráp わない. ローカルLANから kiến れば, VLPSネットワークは đại きなLANスイッチと đồng じように cơ năng する. MPLSの lợi điểm であるQoS cơ năng やファスト・リルート cơ năng が đề cung される.

SD-WAN

Tường しくはSD-WAN tham chiếu

ソフトウェア định nghĩa quảng vực ネットワーク. インターネットなど, vật lý đích なデータ thông tín hồi tuyến thượng に仮 tưởng ネットワークとして拠 điểm gian thông tín võng を cấu trúc する phục sổ の kỹ thuật で cấu trúc する sĩ tổ み. 2024 niên hiện tại では viễn cự ly の拠 điểm gian tiếp 続の sĩ tổ みとして đạo nhập が tiến んでいる.

Tham khảo văn hiến

• 『 đồ giảiCCNAĐối sách giáo bổn thật tiễn ネットワークワークショップ―Cisco kỹ thuật giả nhận định 640‐607J đối ứng 』 (Tú hòa システム,2003 niên 3 nguyệt )ISBN4-7980-0509-6

Quan liên hạng mục

• ルーティング
• ルーティングプロトコル
• イーサネット
• ファイアウォール
• Interface Message Processor
• ランダム sơ kỳ kiểm tri
• Quang ルーター
• L3スイッチ