ルーターはネットワーク層の領域を接続し、その間で IP パケットを転送します。Linux ホストも、転送を有効にし、インターフェース、ルート、近隣探索、フィルタリングポリシーを適切に設定すればルーターとして動作できます。
ルーティング · レッスン 1
ルーターとは？
ルーターが次ホップを選び、ネットワーク間で IP パケットを転送する仕組みを学びます。
ルーティングと転送
ルーティングは、到達可能なプレフィックスに関する情報を構築または選択します。転送はその情報を各パケットへ適用します。宛先を調べ、利用可能なルートと次ホップを選び、ホップ上限を減らし、送信インターフェースから送り出します。
両者は、コントロールプレーンとデータプレーンという別々の関心事です。ルートが存在してもファイアウォールポリシーが転送を遮断することがあり、転送インターフェースが有効でも、有効なルートがない場合があります。
パケット転送は何をしますか？
ルーティングテーブルとデフォルト
ルートは、宛先プレフィックスを送信インターフェース、次ホップ、メトリック、送信元の優先設定などの属性と関連付けます。最長プレフィックス一致では、利用可能な中でより具体的なルートが優先されます。IPv4 の /0 または IPv6 の ::/0 であるデフォルトルートは最も具体性の低い一致で、より具体的なルートが選ばれない場合だけ使われます。
利用可能なルートがなければ、ルーターはパケットを破棄し、ICMP unreachable メッセージを生成する場合があります。デフォルトルートは必須ではなく、公開インターネットを直接指す必要もありません。
デフォルトルートが選択されるのはいつですか？
ローカル通信とルーティングされる通信
同じオンリンクサブネット上の二つのホストは通常、IP パケットをルーターへ送らずにフレームを直接交換します。ルート選択でルーターが次ホップに選ばれる場合や、トポロジーとポリシーによって意図的にルーター経由を強制する場合に、ルーターが関与します。
家庭用「ルーター」は通常、IP ルーター、Ethernet スイッチ、Wi-Fi アクセスポイント、DHCP サービス、NAT、ファイアウォールを組み合わせています。各機能は別々に診断してください。
同じリンク上の二つのホスト間通信は、必ずデフォルトルーターを通る必要がありますか？
ホップとループ防止
ルーティングされたホップとは、ネットワーク層での一回の転送です。IPv4 の TTL と IPv6 の Hop Limit は各ルーターで減らされ、ループに上限を設けます。ホップ数は距離や品質を完全には表しません。リンクごとに帯域幅、遅延、損失、ポリシー、混雑が異なります。
ホップ数が少なくても保証できないものはどれですか？
レッスン完了
ルーターとは？ を完了しました
これで、ルーターによるルート選択と転送処理を区別できます。
ルーターを IP ネットワーク間の転送機器として定義する。
コントロールプレーンのルーティングとデータプレーンの転送を区別する。
デフォルトルートを最も具体性の低いフォールバックとして扱う。
ホップ数だけでは経路品質を測れないと理解する。