ルーターとは

コンピュータネットワーキングにはさまざまな種類のデバイスがあります。ただし、2 つのコアデバイスは、コンピューター、ラップトップ、電話、ルーターなどのエンドユーザーデバイスです。エンドユーザーのデバイスは明らかです。使用するデバイスがなければ、何をネットワーク化しても最小限のポイントしかありません。

誰もがルーターにある程度精通しているはずです。結局のところ、自宅のインターネット接続を持っている人は誰でも、家にインターネットを持っているでしょう. しかし、誤解を招きやすいです。最も一般的な誤解の 1 つは、ルーターがユーザーをインターネットに接続するというものです。技術的にはそうではありません。

主な機能

ルーターの特異な特徴は、2 つ以上のネットワークを接続することです。ハブ、スイッチ、アクセスポイントなどの他のネットワークハードウェアは、アクセスを 1 つのネットワークに拡張するだけです。技術的には、エンドユーザーのデバイスは複数のネットワークに接続できます。ただし、専用のソフトウェアがなければ、それらを使用してトラフィックをルーティングすることはできません。

ルーターは、受信したネットワークトラフィックを宛先 IP アドレスに基づいて転送します。これを行うために、IP アドレス範囲への優先接続を持つ物理接続のテーブルを保持します。ルーティングテーブルは、ルーティングプロトコルによって通信される動的に学習されたルートと、デフォルトルートを含む静的ルートで構成されます。

ルーターは、着信するすべてのネットワークパケットの宛先 IP アドレスを識別します。次に、IP アドレスが特定のルーティング範囲のいずれかに該当するかどうかを確認します。存在する場合は、関連するケーブルを介してパケットを転送します。関連する特定のエントリがない場合、ルーターはパケットをデフォルトルートに転送します。次のルーターがトラフィックの送信先を知っていることを期待しています。

ホームルーター

ホームルーターは複数のデバイスを複雑に組み合わせたものであり、ほとんどの場合、1 つのデバイスが 2 つまたは 3 つになっています。家庭用ルーターの大部分は、イーサネットポートとワイヤレス Wi-Fi ネットワークの両方を提供します。3 番目に考えられるデバイスはモデムです。歴史的に、モデムは別々のデバイスでした。ただし、最近の多くのモデルには内蔵モデムが含まれています。モデムは、ルーターが技術的にインターネットに接続しない理由でもあります.

モデムは、ISP からの電気信号をルーターが認識できる形式に変換します。これは、モデムがルーターをインターネットに接続することを意味しますが、モデムが組み込まれたルーターではこれが複雑になります. ネットワークの観点から見ると、モデムは本質的にケーブル上にある透明なボックスであるため、モデムを無視することもほとんど簡単です。実際の作業を行うのはルーターです。

結局のところ、ルーターは強力な打者です。有線および無線で、すべてのデバイスにネットワーク接続を提供します。また、ISP とモデムを介してインターネットにアクセスすることもできます。これを行うために、ネットワークトラフィックがホームネットワーク上の他のデバイスに送信されることになっているかどうかを確認し、他のすべてのトラフィックを ISP に転送します。インターネットからのネットワークトラフィックは、ルーターによってネットワークの関連デバイスにルーティングされます。

ルーターとは

ホームルーターの例

企業および ISP ネットワーク

ルータの操作は、企業環境や ISP などの大規模ネットワークでも基本的に同じです。ただし、詳細はもう少し複雑です。多くの場合、ルーターの機能は特定のハードウェアにあり、ワイヤレスアクセスポイントなどの機能は個別のデバイスに分割されています。これらのルーターは、インターネットに直接接続していない場合もあり、代わりに、1 つ以上の実際のインターネット接続を持つルーターの内部ネットワークを形成しています。

ルータの内部ネットワークは、ワイドエリアネットワークまたは WAN を介して多くのローカルエリアネットワークまたは LAN に接続できます。違いは、LAN は物理的に近接したデバイス用であり、WAN は広いエリアの LAN をカバーするため、一般的に定義されます。このレイアウトでは、ルーターは、実際にインターネットに接続することなく、WAN 内の別のルーターにネットワークトラフィックを転送する必要がある場合があります。

これらの環境のルーターは通常、サーバーラックに配置され、ホームルーターよりもはるかに高いパフォーマンス、帯域幅、および接続性を提供します。多くの場合、デバイスの接続はスイッチを介して提供されます。これは、ラックルーターでさえ、中規模のビジネスに十分なネットワークポートを備えていないためです。

注:ブレードルーターとも呼ばれるラックマウント型ルーターには、超高速ネットワーク用のイーサネットポートと光ファイバーポートが備わっている場合があります。

ルーターとは

ブレードルーターの例

二次機能

インターネットが発明された後、長い間、たくさんの IP アドレスが行き交いました。この時点で、ほぼすべてのエンドユーザーデバイスが独自のパブリック IP アドレスを取得し、個別に通信できるようになりました。しかし、最終的には、デバイスの数が多すぎて IP アドレスが足りなくなることがすぐに明らかになりました。新しいアドレッシングスキームである IPv6 が開発されましたが、IPv4 アドレスに対する現在の圧力が非常に大きいにもかかわらず、採用のレベルは低いと見られています。

IPv6 に切り替えるためにより多くの時間を稼ぐために実装された保持手法の 1 つは NAT と呼ばれますが、関連する PAT もあります。これらは、それぞれネットワークアドレス変換とポートアドレス変換を表します。これら 2 つのスキームでは、ルーターだけに IP アドレスが割り当てられます。次に、すべての着信および発信ネットワーク接続を注意深く追跡し、それらを特定の接続デバイスにマップします。主にその場しのぎの手段として意図されていますが、効果的なセキュリティ手段としても機能し、エンドユーザーデバイスへの意図しない直接通信を防ぎます。

結論

ルーターは、複数のネットワークを相互に接続するコンピューターネットワーキングデバイスです。ホームルーターは、インターネットサービスプロバイダーとモデムを介してホームネットワークをインターネットに接続します。企業や ISP 環境などでは、ルーターは必ずしもインターネットへの直接接続を提供するとは限らず、2 つの接続されたネットワークしか持たない場合があります。ここでは、多くの内部ネットワークをまとめて接続し、他のルーターに接続することがよくあります。

イギリス英語では、router は「rooter」のように発音され、「route」の「ou」は木の根のように発音されます。一方、アメリカ英語では、ルーターは「rowter」と発音され、「route」の「ou」は伝統的な痛みの感嘆符「ow」のように発音されます。どちらの発音も同じデバイスを指します。コメントにあなたの考えを残すことを忘れないでください。