IP Network Skill

• 最新号：2008-09-29
• 発行周期：週刊
• 読んでる人：1742人
• 創刊日：2001-04-30
• Score!：88点
• コメント数 ： 4
• メルマガID：36790
• バックナンバー：全て公開
• 発行者サイト：あり
• >> 月間ランキング

[ IP Network Skill - No. 0273 - ] フォワーディング

‥‥……━━━━━━ IP Network Skill No. 00000273 ━━━━━━……‥‥

　　　　　〜 ルーティング　（フォワーディング）  〜

‥‥……━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━……‥‥

　【まえがき】

　　引っ越し先のマルチメディア系設備にケーブルテレビがありました。

　　共益費にその設備使用料が入っているのかもしれませんが、ケーブル

　　テレビの利用料が半額になる、とのことでした。

　　また、そのケーブルテレビ会社では電話もインターネットも提供して

　　いて、NTTなどキャリアを使ってプロバイダと契約するよりも総額が

　　安くなるので、テレビ、電話、インターネットをすべてケーブルテレビ

　　会社契約にしました。

　　テレビはセットトップボックスを介して、地上波デジタル、BS、CATV

　　が見れるようです。私はあまりテレビを見る時間がないと思い、CATV

　　は契約しませんでした。

　　（あとがきにつづく）

　
╋━━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━┳━━━━━━━━━━……‥‥
　　　┃本┃日┃の┃試┃験┃対┃策┃問┃題┃　
╋━━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━┻━━━━━━━━━━……‥‥

　〔問題１〕以下の文章は、ある高機能ルータの紹介文である。!)と!)に入る
　　　　　言葉は次のうちどれか。

　　　　当ルータは、（!)）と（!)）を明確に分割したアーキテクチャとなって
　　　　おります。（!)）処理を実行する（!)）エンジンは、高性能のCPU と
　　　　大容量メモリを搭載します。
　　　　（!)）を実行するアーキテクチャは、各種インタフェースモジュールに
　　　　よって構成されております。入力されたIPパケットはプログラマブル
　　　　ASICによって解析され、最適なキューイングを実行しながら、適切な
　　　　インタフェースへの出力を行います。常に最適な内部バスを提供する
　　　　ことにより、インタフェース間の超高速（!)）を実現しています。

　　　　１．!)　ルーティング　　　!)　フォワーディング
　　　　２．!)　フォワーディング　!)　ルーティング
　　　　３．!)　ルーティング　　　!)　スイッチング
　　　　４．!)　スイッチング　　　!)　キャッシング

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　ネ┃ッ┃ト┃ワ┃ー┃ク┃の┃基┃礎┃講┃座┃
　━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛━┛
　-----------------------------------------------------------------
　この企画は処女作「TCP/IPネットワークステップアップラーニング」
http://www.Amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4774116351/ipnetworkskil-22
　を基に構成変更、加筆、修正、省略。。。いろいろ手を加えたものです。
　TCP/IPネットワークステップアップラーニングは第３刷を重ねました！
　講習教科書などでご利用いただいています。
　-----------------------------------------------------------------

　【９．ルーティング】

　９．１．ルートとルーティング

　９．２．ルーティングとフォワーディング

　「ルーティング」という言葉は、あて先までの経路を「ルーティングテーブル」

　によって最適なものを検索し、受信したパケットを次のルータやホストへ転送

　してあげる処理をいいます。


　ルータの中で行われる「ルーティングプロセス」というルーティングに関連

　する処理は、単純に最適経路を探すだけでなく、「ルーティングテーブル」

　を完成させるためにルーティングプロトコルを動作させ、各プロトコルに必

　要な処理を行うことも含まれます。


　ルータの中で行う「ルーティング」とは、どちらかというとルーティングプロ

　トコル関連の処理と、ルーティングテーブルの管理にあります。


　最適経路を選択した後に、ネクストホップ（次にパケットを渡す相手）へパケ

　ットを転送する処理を「フォワーディング (forwarding)」と呼びます。


　フォワーディングは、ルータだけでなくレイヤ２のスイッチも行います。

　（もともとはレイヤ２でフレームを転送する、という意味でフォワーディング

　という用語が使われていたと思います。）


　レイヤ２のスイッチは、ルーティングプロトコルを動作させたり、ルーティン

　グテーブルを参照して最適経路を選択する、ということはしませんが、MAC

　テーブルを参照するなどしてあるインタフェース（ポート）から受信した

　フレームをあて先側のポートへ転送します。

　
　ルーティングとフォワーディングの違いがイメージできましたか？


　次に、実際のパケット転送を考えてみます。

　通常、１パケットだけで通信が完了することはありません。

　例えば、TCPの通信であれば、まず３ウェイハンドシェイクを行ってTCPコネ

　クションを確立する必要があります。これで３パケットのやりとりがありま

　す。

　その後、FTPであればファイルのやりとりが行われ、HTTPであればWebサイト

　情報のやりとりが行われます。IPパケットは最大でも1500バイト程度なので、

　これらデータのやりとりには大量のIPパケットが使われます。


　ルータはそれらパケットが来るたびに、パケット１つ１つに対してルーティ

　ングテーブルを見て、最適経路を見つけ、その経路のネクストホップに繋が

　る出力インタフェースへパケットを送る、という処理を行います。

　つまり、以下の流れになります。

　a．192.168.1.1宛のパケットがインタフェース１に到着
　b．ルーティングテーブルを見ると、ネクストホップは10.1.1.1
　c．10.1.1.1に行くには、インタフェース２から出力する必要がある
　d．192.168.1.1宛のパケットをインタフェース２へ送信


　９．２．１．フォワーディングテーブル　

　高機能なルータだと、ルーティングテーブルとフォワーディングテーブルを

　分けて管理する場合があります。

　上の a. から d. までのパケットルーティングの流れでいうと、b.とc.の処

　理は、フロー（同じ送信元、あて先アドレスでやりとりされる一連のパケッ

　ト）で共通です。

　つまり、192.168.1.1宛のパケットが１度ルータに到着してネクストホップへ

　転送された場合、それに続く192.168.1.1宛のパケットではルーティングテー

　ブルを参照して出力インタフェースを検索する処理は省ける、という考え方

　です。

　まとめると以下のようになります。

　（最初の１パケット）
　a. 192.168.1.1宛のパケットがインタフェース１に到着
　  a-1. （フォワーディングテーブルを見ると192.168.1.1に関する情報がない）
　b．ルーティングテーブルを見ると、ネクストホップは10.1.1.1
　c．10.1.1.1に行くには、インタフェース２から出力する必要がある
　  c-1. フォワーディングテーブルに192.168.1.1宛のパケットは
　　　　インタフェース２から出力することを登録
　d．192.168.1.1宛のパケットをインタフェース２へ送信

　（２パケット目以降）
　a. 192.168.1.1宛のパケットがインタフェース１に到着
　b. フォワーディングテーブルを見ると192.168.1.1宛のパケットはインタ
　　フェース２から出力すればよいことがわかる。
　c. 192.168.1.1宛のパケットをインタフェース２へ送信

　これにより、ルータがパケットを転送する効率が上がります。

　特に、分散型ルータ、つまりCPUでルーティングを制御しているルーティング

　エンジンと、ブレード型のインタフェースモジュールが複数装着できるような

　タイプのルータの場合、ルーティングテーブルはルーティングエンジンで管理

　し、フォワーディングテーブルはインタフェースモジュール部で管理する、

　ということでパケット転送が非常に効率よくなります。

　また、ルーティングプロセスはCPU処理、フォワーディングプロセスは専用

　ASICといったハードウェア処理を行うことで高速パケット転送を行う装置も

　あります。
　
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
　解┃答┃と┃解┃説┃
　━┛━┛━┛━┛━┛

　《本日の試験対策問題》
　　（解答）１
　　　
　　（解説）「ネットワークの基礎講座」で書いたように、高機能ルータの
　　　場合、ルーティングとフォワーディングを分離して管理することで
　　　高速パケット転送を行います。
　　　ルーティングは複雑な処理プロセスが必要なので、CPUによるソフト
　　　ウェア処理、フォワーディングは特定のパラメータが決まれば、あと
　　　はそれにしたがって転送するだけという単純な処理なのでASICなど
　　　ハードウェア処理で行えます。
　　　ハードウェアのほうがソフトウェアよりも高速な処理が可能であり、
　　　１パケット目だけソフトによるルーティング処理、それ以降の同じ
　　　あて先へのパケットはハードによるフォワーディング処理、とする
　　　ことで全体で処理効率が格段に上がります。

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

◆◆◆◆◆◆　┃ あとがき ┃　◆◆◆◆◆◆

　（まえがきから続く）

　　電話はほとんど携帯だし、かかってくる電話は押し売りの電話ばかり。

　　なのでこれまで契約していたプッシュ回線やナンバーディスプレイも

　　はずし、これによって月500円くらい浮きます。

　　ネットは8Mと40Mとありました。月数百円しか変わりませんが、8Mも

　　あれば十分、ダウンロード速度が遅くなるのはアクセス回線ではなく

　　中継回線やサーバ側の性能に依存する、ということで8Mを選択。

　　ケーブルモデムはモトローラ製。CATVのネット設備は、通常の電話回線

　　経由のネット設備とはベンダが異なります。

　　モトローラ、東芝、テラヨン、とルータやスイッチとは縁のない

　　プレーヤーがシェアを握っています。

　　ケーブルモデム経由のアクセスは、フレッツのPPPoEとは異なり、

　　DHCP経由でIPアドレスを取得します。普通の会社のLANのようなイメージ

　　ですね。

　　そのため、手持ちのルータの設定をPPPoEからDHCP clientに変えました。

　　これまで月7000円近くかかっていた電話、ネットの使用料が4000円弱に

　　なりました。　

　adzuki

………………………………………………………　　　　　　　　　　 
　IP Network Skill vol.000273　07/21/06
　発行者：adzuki　http://www.xai.nu/ipnet  
…………… ｉｐｎｅｔ７＠ｘａｉ．ｎｕ ……　　　　　　　　　　 

◎￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣◎
｜　新規購読・購読解除・バックナンバー ⇒ http://www.xai.nu/ipnet　 
｜　　IP Network Skill 掲示板
｜　　⇒　http://www.xai.nu/cgibin/ipnet/bbs.cgi　 
｜　　バックナンバー一覧　　　　　　　　　　　　　　
｜　　⇒　http://xai.nu/ipnet/stack/index.html　
｜　　間違いご指摘
｜　　⇒　メルマガにコメントを添えて返信ください。
◎＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿◎

のんびりやろう！情報処理試験！　〜１問１問コツコツと〜

ソフトウェア開発＆基本情報技術者試験対策を中心に初級シスアドや高度区分まで幅広く対応。流行のIT用語の解説も行っているので，パソコンについて勉強した...

Office & VBA パーフェクトマスター

Excel・Access・Word等の今さら聞けない「疑問」、今すぐ知りたい「困った」、たちまち解決！のmoug（モーグ）がお送りする、関数初心者か...

ネットワークのおべんきょしませんか？

TCP/IPってなに？LANって？ルータって何をするの？というネットワークに関することをわかりやすく解説します。情報処理の試験を受ける方にもぴったり...

全部フリーソフト！！

ネット上にはこんなに便利なフリーソフトがいっぱい。お金なんか使わなくても、あると絶対にお得で楽しいソフトを1つずつご紹介します。

ＩＰネットワーク考

インターネットのネットワークＳＥの実務者が、IPネットワークにまつわる話題、問題、技術について実務者ならではの視点から解説します。ネットワーク、TC...

この記事へのコメント

■三菱東京UFJ銀行系 モビット■

【１】ネットで自動審査・来店不要！
【２】限度額300万円
【３】年利9.8％-18.0％（実質年率）

急な出費にモビット！