単元解説

ルーティングテーブルと最長一致

ルーティングCCNA

ルータが宛先IPアドレスをもとに経路表を参照し、最も具体的な経路を選ぶ最長一致の考え方を学びます。

この単元で学ぶこと

ルータやL3スイッチは、受け取ったIPパケットの宛先IPアドレスを見て、次にどこへ送るかを判断します。この判断に使う情報の一覧がルーティングテーブルです。

ルーティングテーブルには、どの宛先ネットワークへ、どのネクストホップまたは送信インターフェースを使って送るかが登録されています。複数の経路が宛先IPアドレスに一致するときは、最長一致によって最も具体的な経路を選びます。

ルーティングテーブルは、宛先ネットワークと転送方法を対応付けた一覧です。ルータはパケットを受信すると、宛先IPアドレスに一致するルートエントリを探します。

各ルートエントリには、宛先ネットワークとプレフィックス長、ネクストホップ、送信インターフェースなどが含まれます。経路の作られ方によっては、直結ルート、静的ルート、動的ルーティングプロトコルで学習したルートなどがあります。

宛先ネットワークは、パケットを届けたいネットワークの範囲です。プレフィックス長は、IPアドレスの先頭から何ビットがネットワーク部かを表します。たとえば、192.168.10.0/24は先頭24ビットがネットワーク部であることを示します。

プレフィックス長が大きいほど、表すアドレス範囲は狭くなります。/16より/24、/24より/25のほうが、より具体的な宛先範囲です。

最長一致は、宛先IPアドレスに一致する複数のルートのうち、プレフィックス長が最も長いルートを選ぶ考え方です。より具体的な経路を優先するため、特定のネットワーク向けに詳細な経路を設定できます。

たとえば、次の3つのルートがあるとします。

192.168.0.0/16
192.168.10.0/24
192.168.10.128/25

宛先が192.168.10.200の場合は、3つすべてに一致します。この中で最もプレフィックス長が長い192.168.10.128/25が選ばれます。宛先が192.168.10.50の場合は/25には含まれないため、192.168.10.0/24が選ばれます。

ネクストホップは、パケットを次に渡すルータやL3スイッチのIPアドレスです。送信インターフェースは、パケットを送り出す自機器のインターフェースです。

ルートによってはネクストホップだけ、送信インターフェースだけ、または両方の情報を使います。宛先ネットワークが自機器に直結している場合は、該当する送信インターフェースから直接転送します。

同じプレフィックス長のルートが複数ある場合は、どの経路情報を信頼するかを判断するためにアドミニストレーティブディスタンスを比較します。値が小さい経路が優先されます。

さらに、同じルーティング情報源から同じ宛先への複数経路を比べるときは、メトリックを使います。一般に、値が小さい経路がより良い経路として選ばれます。最長一致、アドミニストレーティブディスタンス、メトリックは役割が異なることを区別して覚えましょう。

どの詳細な宛先ルートにも一致しない場合に使う経路がデフォルトルートです。IPv4では0.0.0.0/0で表します。/0はすべてのIPv4アドレスに一致しますが、最も具体的な経路ではないため、より長いプレフィックスの経路があればそちらが優先されます。

通信できないときは、宛先IPアドレスに一致するルートがあるか、より具体的な想定外のルートが選ばれていないか、ネクストホップへ到達できるか、送信インターフェースが有効かを確認します。

宛先ネットワークやサブネットマスクを誤ると、最長一致の対象にならなかったり、意図しない経路が選ばれたりします。ルーティングテーブルは、IP通信の経路を切り分けるための重要な確認場所です。

ルーティングテーブルは、宛先ネットワークごとの転送方法をまとめた一覧です。複数のルートが一致するときは、最もプレフィックス長が長い経路を選びます。これが最長一致です。同じ宛先プレフィックスの候補を比べるときは、アドミニストレーティブディスタンスやメトリックも判断に使います。