スイッチとルータの仕組み

ルータとスイッチは、ネットワークの中でデータを正しい相手へ届けるための二つの基本的な装置である。スイッチはMACアドレスを手がかりにフレームを同じネットワーク内で転送し、ルータはIPアドレスを手がかりに異なるネットワーク間で経路を選んでパケットを転送する。両者は扱う情報の単位と階層が違うため、区別して覚えることが重要である。

レイヤ2スイッチは宛先のMACアドレスで転送する

レイヤ2スイッチは、受け取ったフレームの宛先MACアドレスを参照し、そのアドレスが接続されたLANポートへフレームを流す。 では、MACアドレスを解析して必要なLANポートにデータを流す機能が、レイヤ2スイッチの機能として正しいものとされた。IPアドレスを基に中継の要否を判断するのはルータの機能であり、物理層で信号を延長するのはリピータやハブの機能である。 と は、CSMA/CD方式のLANで使われるスイッチングハブと同じ機能を持ち、同じプロトコル階層で動作する装置を問う。その答えはブリッジであり、データリンク層でフレームを中継する点が共通する。

ルータは経路表と最長一致で経路を選ぶ

ルータは経路表を持ち、受け取ったパケットの宛先IPアドレスに一致する経路の中から、最も長いプレフィックスを持つ経路を選んで転送する。これを最長一致と呼ぶ。 では、0.0.0.0/0、192.168.0.0/16、192.168.1.0/24、192.168.1.0/26 の四つの経路が並ぶ中で、192.168.1.1 に一致する経路のうち最も長い /26 のネクストホップが選ばれた。デフォルトルートは全てに一致するが、より長い経路があればそちらが優先される。 は、伝送媒体やアクセス制御方式が異なるネットワークを接続し、IPアドレスを基に転送経路を決める点がルータの機能として問われた。