2002 12 11,12 情報ネットワーク論
－ IPルーティング －
• ネットワークを介した情報のやりとり
機械のしくみとして見ると．．．
＝ ホスト間でのパケットのやりとり
• パケットがどのようにして目的のホストに届
けられる？
パケット
• パケット（２進数の羅列・・・ビットからなる）
元々の情報を符号化して分割したもの
＋
それぞれに多くの付加的な情報
• 付加的な情報
“送信元のIPアドレス”
“送信先のIPアドレス”
パケット
人間・・・ホストAを使って、同じネットワークにあるWEB
サーバであるホストBにあるホームページを見る
コンピュータ・・・ホストAからホストBへhttpを使用し
てファイルを送ってもらうようリクエストをかけると、ホスト
Bから該当のファイルを送ってくれる。
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.147.232
WEBサーバ
同じネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり １
• ホストAがリクエストのパケットをネットワークに送
り出す。
リクエストするファイルの内容、ポート番号80
送り元IPアドレス：202.24.147.231
送り先IPアドレス：202.24.147.232
etc…
パケット
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.147.232
WEBサーバ
同じネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ２
• 同じネットワーク上にあるので、直接届く
• ホストBが届いたパケットの中身を読む。
リクエストするファイルの内容、ポート番号80
送り元IPアドレス：202.24.147.231
送り先IPアドレス：202.24.147.232
etc…
パケット
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.147.232
WEBサーバ
同じネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ３
• ホストAからのリクエストに応じてファイル（データ）
の入っているパケットをホストAに向けてネットワー
ク上へ送り出す。
ファイルの内容、ポート番号
送り元IPアドレス：202.24.147.232
送り先IPアドレス：202.24.147.231
etc…
パケット
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.147.232
WEBサーバ
同じネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ４
• ホストBから届いたパケットを読むことによって、そ
の中に入っているファイルのデータを読んでブラウ
ザに表示する。
パケット
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.147.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり １
ホストAから異なるネットワーク上にあるホストBに
httpのリクエストを出したい。
異なるネットワークにある・・・ホストAはホストBの居
場所を知らない。
パケット
？
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ２
ルータについて
ルータは複数の異なるネットワークに接続し、パケッ
トの交通整理、道案内をする
ルータ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ３
自分が知らない宛て先へのパケットは自分のネット
ワークのルータ（デフォルトゲートウェイ）に送って、
後は全くのおまかせ。
ルータ
パケット
ホストA
ホストB
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ４
ルータはお互いパケットをどうやって送ったらよいか
という情報（経路情報）を交換し合い、経路表を作
成する。それにしたがって経路を決める。
ルータ
パケット
ルータ
ルータ
ルータ
ホストA
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ５
ルータは経路表を元にして、次にはどこのルータに
送ったら良いかを知っている。他のルータに送った
ら、後は全くおまかせ。
ルータ
ルータ
パケット
ホストA
パケット
パケット
ルータ
ルータ
パケット
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ６
自分の直接つながっているネットワークにあるホスト
あてのパケットは、直接該当するホストに届ける。
ルータ
ルータ
パケット
ルータ
ルータ
パケット
ホストA
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ７
ホストBは届いたパケットを読んで、ホストAに向けて
リクエストされたデータをパケットにしてネットワー
ク上に送り出す。
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
パケット
ホストA
パケット
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
異なるネットワークにおけるhttpの
パケットのやりとり ８
パケットは同様にしてルータを通ってリクエスト元に
届けられる。
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
パケット
パケット
ホストA
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
ルーティングで必要なこと １
相手に届くこと
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ホストA
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
ルーティングで必要なこと ２
意味なく遠回りしないこと
2
3
ルータ
ルータ
6
ルータ
ルータ
1
5
4
ルータ
ルータ
1
ルータ
2
ホストA
ルータ
4
ルータ
3
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
通過するルータの数・・・HOP数
202.24.14.232
WEBサーバ
ルーティングで必要なこと ３
混雑した回線、や負荷の多いルータは避ける
こと
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
ルータ
混雑
ホストA
ルータ
ホストB
ルータ
202.24.147.231
クライアント
202.24.14.232
WEBサーバ
Linux, Windows2000とも
netstat –r で確認可能
経路表
受信先サイト ゲートウェイ
192.168.0.0
*
202.24.147.0
*
127.0.0.0
*
default
202.24.147.1
ネットマスク
255.255.255.0
255.255.255.0
255.0.0.0
0.0.0.0
インターフェース
eth1
eth0
lo
eth0
202.24.147.0/24 202.24.147.1
192.168.0.0/24
eth1
eth0
local host
経路表の作成方法による
経路制御の分類
• 静的経路制御（static routing)
– 人間がネットワーク設定、ホストの接続状況な
どを見て経路表を作成
– 設定を変更しない限り一定
• 動的制御(dynamic routing)
– ルータどうしがつながっているネットワーク、ホ
スト等の情報を経路情報として流して、交換し
合って自動的に経路表を作成、定期的に更新
– 何を基準にして“良い経路か”の定義によって
種類がある
静的経路制御（１）
• 規模が比較的小さいネットワークで用いる
• 規模が小さい
変更が楽
トラブルの確率が小さい
• ルール
ネットワークごとにゲートウェイを設定
それ以外はデフォルトゲートウェイを通らせる
• トラブル時には手動で経路を書き換える必要あ
る
192.168.2.4 → 192.168.5.6
例
192.168.1.0/24
.2
静的経路制御（２）
192.168.3.0/24
ホストAからホストBへ
.3
.3
.4
192.168.4.0/24
.3
パケットを送る
.4
ホストAの経路表
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.4.1
192.168.3.2 ルータB転送先
IPアドレス
ルータA
.5
192.168.4.2
ルータC
100110111100101010001111000
0 . 0 . 0 . 0192.168.5.1 192.168.2.1
192.168.2.1
192.168.2.0/24
192.168.5.2
192.168.2.4
ホストA
ホストB
100110111100101010001111000
.2
.3
.4
192.168.2.0/24
.3
.4
.5
.6
192.168.5.0/24
192.168.2.4 → 192.168.5.6
例
ルータAの経路表
IPアドレス
転送先
192.168.4.0/24
192.168.1.0/24
192.168.1.1
.3
.4
.5
192.168.2.0/24
192.168.2.1
192.168.3.0/24
192.168.3.1
192.168.4.0/24
192.168.3.2
192.168.5.0/24
192.168.3.2
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
.2
.3
.3
.4
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
静的経路制御（3）
192.168.4.2
192.168.4.1
ルータB
ルータC
100110111100101010001111000
192.168.2.1ルータAの経路表
192.168.5.1
IPアドレス
転送先
192.168.1.0/24
192.168.1.1
192.168.2.0/24
192.168.2.1
192.168.3.0/24 ホストA
192.168.3.1
.2
.3
.4
192.168.4.0/24
192.168.3.2
192.168.5.0/24
192.168.3.2
192.168.2.0/24
192.168.5.2
ホストB
.3
.4
.5
.6
192.168.5.0/24
192.168.2.4 → 192.168.5.6
例
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
.2
.3
.3
静的経路制御（4）
192.168.4.0/24
.4
.3
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
.4
.5
192.168.4.2
100110111100101010001111000
192.168.4.1
ルータB
ルータC
100110111100101010001111000
192.168.2.1ルータAの経路表
192.168.5.1
IPアドレス
転送先
192.168.1.0/24
192.168.1.1
192.168.2.0/24
192.168.2.1
192.168.3.0/24 ホストA
192.168.3.1
.2
.3
.4
192.168.4.0/24
192.168.3.2
192.168.5.0/24
192.168.3.2
192.168.2.0/24
192.168.5.2
ホストB
.3
.4
.5
.6
192.168.5.0/24
192.168.2.4 → 192.168.5.6
例
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
.2
.3
.3
静的経路制御（5）
192.168.4.0/24
.4
.3
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
192.168.2.1
.4
.5
192.168.4.2
100110111100101010001111000
192.168.4.1
ルータB
ルータC
192.168.5.1
ルータBの経路表
IPアドレス
転送先
192.168.1.0/24
192.168.3.1
192.168.2.0/24
192.168.3.1
ホストA
192.168.3.0/24
192.168.3.2
.2
.3
.4
192.168.4.0/24
192.168.4.1
192.168.2.0/24
192.168.5.0/24
192.168.5.1
192.168.5.2
ホストB
.3
.4
.5
.6
192.168.5.0/24
192.168.2.4 → 192.168.5.6
例
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
.2
.3
.3
静的経路制御（6）
192.168.4.0/24
.4
.3
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
192.168.2.1
.4
.5
192.168.4.2
100110111100101010001111000
192.168.4.1
ルータB
ルータC
192.168.5.1
ルータBの経路表
IPアドレス
転送先
192.168.1.0/24
192.168.3.1
192.168.2.0/24
192.168.3.1
ホストA
192.168.3.0/24
192.168.3.2
.2
.3
.4
192.168.4.0/24
192.168.4.1
192.168.2.0/24
192.168.5.0/24
192.168.5.1
192.168.5.2
ホストB
.3
.4
.5
.6
100110111100101010001111000
192.168.5.0/24
192.168.2.4 ← 192.168.5.6
例
静的経路制御（7）
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
ホストBの経路表
.2
.3
IPアドレス
192.168.4.0/24
.3
.4
転送先
0.0.0.0
192.168.5.1
192.168.5.0/24
192.168.5.6
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
.3
.4
.5
192.168.4.2
192.168.4.1
ルータB
ルータC
192.168.5.1
192.168.2.1
192.168.5.2
ホストA
.2
.3
.4
192.168.2.0/24
ホストB
.3
.4
.5
.6
100110111100101010001111000
192.168.5.0/24
例
192.168.2.4 ← 192.168.5.6経路表を手動で書き換え
静的経路制御（8）
各ルータについ
IPアドレス
転送先
192.168.1.0/24
192.168.3.0/24
てもそれぞれ手
0.0.0.0
192.168.5.1
動で書き換え
↓ 192.168.4.0/24
.2
.3
.3
.4
0 . 0 . 0 . 0.3
192.168.5.2
.4
.5
192.168.1.1 192.168.3.1
192.168.3.2
ルータA
192.168.4.2
192.168.4.1
ルータB
ルータC
192.168.5.1
192.168.5.2
回線
トラブル
192.168.2.1
ホストA
.2
.3
.4
100110111100101010001111000
192.168.2.0/24
ホストB
.3
.4
.5
.6
100110111100101010001111000
192.168.5.0/24
動的経路制御（１）
• 比較的規模の大きいネットワークで使用
• 経路情報をお互いに交換し、定期的に更新す
る・・・変化あり
• 途中の経路が使えなくなったら自動的に別の経
路を知らせる
• 経路情報の交換方法、良い経路の定義によって
種類がある
–
–
–
–
RIP
RIP2
OSPF
BGP4
RIP （１）
• Routing Information Protocol version1
• ベクトル距離経路制御
– Vector = destination（目的とするネットワーク）
– 距離 = HOP数（通過したルータの数）
→ 同じDestination ではHOP数が小さい方
を採用
• 30秒ごとに経路情報がBroadcastされる
RIP （２）
• 経路情報の有効期限・・・３分
• 障害時 ルータの数×３分で経路回復
• アドレスのみ伝播
・・・ネットマスクだめ
・・・クラスレベルでのネットワーク
RIP2
•
•
•
•
•
Routing Information Protocol version 2
netmaskを伝播できる
ベクトル距離経路制御
RIPと互換性あり
Multicastを利用可能
OSPF
•
•
•
•
•
Open Shortest Path First
netmask を伝播できる
Multicastを利用
Load-balancingを行う
コスト（インターネットIFに設定された値を
合計する）という概念で経路を決める
• 素早いバックアップルーティング
BGP4
•
•
•
•
•
Border Gateway Protocol version 4
EBGP
IBGP
AS pathの長さによって経路を選択
複数の経路が存在する場合は最適経路のみ伝
播する
• Load-balancingは行わない
• CIDR対応
熊本学園 経済学部の
サーバからのルーティングについ
て
st.econ.kumagaku.ac.jp から
どのような経路でインターネット上のサーバに
パケットが到達するか？
?
?
?
?
?
?
st.econ.kumagaku.ac.jp
202.24.147.234/24
熊本学園 経済学部の
ホームページサーバ
同じネットワーク
２０２．２４．１４７．０／２４
ダイレクトにパケットが
届く
www.econ.
kumagaku.ac.jp
st.econ.
kumagaku.ac.jp
熊本学園の
ホームページサーバ
別のネットワークへ
・・・デフォルトゲートウェイを通過
www.kumagaku.ac.jp
ネットワーク
202.24.147.0/24
www.
econ.
202.24.147.1
202.24.147.0/24 の
デフォルトゲートウェイ
st.econ.
熊本県立大学の
ホームページサーバ
学外のネットワーク・・・学内の
SINETの熊本ルータを通過
SINETのゲートウェイを通過
kumamoto-1-FE1-00.sinet.ad.jp
kumagaku-netgw.kumagaku.
ac.jp
www.
Kumagak
u.
県立大のnetwork
kumamoto-kenritsuu.gw.sinet.ad.jp
202.26.160.254
202.24.147.1
st.econ.
www.pukumamoto.ac.jp
熊本大学図書館の
ホームページサーバ
SINET熊本ルータを通過
熊大のnetwork
kumamoto-1-FE1-00.sinet.ad.jp
kumamoto-1-FE1-00.sinet.ad.jp
kumamoto-uATM.gw.sinet.ad.jp
133.95.3.62
133.95.60.201
st.eco
n.
www.pukumamoto.
ac.jp
www.lib.kumamotou.ac.jp
九州大学のホームページの
ホームページサーバ
www.kyushu-u.ac.jp
133.5.3.1
九
大
kyushu-u-LAN3.sinet.ad.jp
kyushu-S1-GE6-1.sinet.ad.jp
熊大
kumamoto-1-FE10-0.sinet.ad.jp
熊学
県立大
東京大学のホームページサーバ
九大
ky
ku
熊学
JT-osaka-S1-P60.sinet.ad.jp
JT-tokyo-S1-P10.sinet.ad.jp
熊大
県立大
tokyo-S1-P9-0.sinet.ad.jp
UTnet-G2-0-0.sinet.ad.jp
ra36-msfc-vlan3.nc.u-tokyo.ac.jp
ra35-msfc.nc.u-tokyo.ac.jp
foundry1.nc.u-tokyo.ac.jp
www.u-tokyo.ac.jp
東北大学のホームページサーバ
sasaya.net.tohoku.ac.jp
topicgw1.sinet.ad.jp
www.tohokuac.jp
tohoku-S1-P33.sinet.ad.jp
九大
ky
os
ku
to
熊大
東大
熊学
県立大
SINET
熊本朝日放送の
ホームページサーバ
SI
SI
IIJ IIJ
IIJ
SI
IIJ
熊学
www.kab.co.jp
SI
NII
IIJ
IIJ
NII
IIJのバックボーン
http://www.iij.ad.jp/network/japan.html より
IIJのバックボーン

ニュースレター最新号

PowerPoint プレゼンテーション

6bone班 紹介 ～IPv6プロバイダを構築せよ～

（PDFファイルが開きます）ドコモnetの接続設定

管理ソフトウェア

メールの使い方・・・・・・内容

BN-MUX 製 BCW620J - 上田ケーブルビジョン

フレッツ専用イーサネットVPN装置

IPS(ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝﾄｽｲｯﾁ)を用いた、14：1のルータ・バックアップ

第15章 IGP