ルータとは？ネットワークの心臓部であるルータの役割と機能を徹底解説

ルータ（Router）は、コンピュータネットワークにおける重要な中継・転送機器です。

本記事では、ルータの基本的な定義、主要な機能、ルーティングの仕組み、さらにはさまざまな種類について詳しく解説します。

特に、ネットワーク構築におけるルータの役割とその重要性を強調し、IT専門家やエンジニアにとって必須の知識を提供します。

ルータの基本

ルータとは

ルータは、異なるネットワーク間の接続と中継を行う機器で、データ転送経路の選択と制御を行います。

ルータは主にTCP/IPネットワークにおいて利用され、ネットワーク層（第3層）で動作します。

ルータの主な機能

1. ルーティング: 受信したデータパケットを解析し、宛先IPアドレスに基づいて適切な転送経路を選択します。
2. ルーティングテーブルの参照: ルータは「ルーティングテーブル」を使用して、各宛先ネットワークの転送先を決定します。
3. 静的および動的ルーティング: 小規模なネットワークではスタティックルーティング（静的ルーティング）が一般的ですが、大規模なネットワークではダイナミックルーティング（動的ルーティング）が用いられます。

ルーティングの詳細

静的ルーティングと動的ルーティング

• 静的ルーティング: 管理者が手動で設定する方法で、小規模なネットワークに適しています。
• 動的ルーティング: ルータ間で経路情報を自動的に交換し、リアルタイムで最適な経路を選択します。これにより、頻繁に変更がある大規模ネットワークに対応できます。

ルーティングプロトコル

ルータ間で経路情報を交換するためのプロトコルには、以下のようなものがあります：

• IGP（Interior Gateway Protocol）: 同一の自律システム内で使用されるプロトコル（例：RIP、OSPF）。
• EGP（Exterior Gateway Protocol）: 異なる自律システム間で使用されるプロトコル（例：BGP）。

ルータのその他の機能

NAT/NAPT

ルータは異なるアドレス体系のネットワーク間でアドレス変換を行い、相互通信を可能にするNAT/NAPT機能を持っています。

DHCP機能

新しく接続されたデバイスに対して、自動的にIPアドレスを割り当てるDHCP機能も重要です。

パケットフィルタリングとQoS制御

ルータは指定されたルールに基づいて接続の許可・拒否を行うパケットフィルタリング機能や、通信の種類に応じて優先順位を設定するQoS制御機能も持っています。

コアルータとエッジルータ

コアルータ

通信事業者などの基幹ネットワークで使用されるルータをコアルータと呼び、高い性能と信頼性が求められます。

エッジルータ

基幹ネットワークの末端で外部の回線と接続するために使用されるルータはエッジルータと呼ばれ、ローカルネットワークとの中継に用いられます。

まとめ

ルータは、ネットワークの中継と転送の中心的な役割を果たす重要な機器です。

ルーティングのメカニズム、静的および動的ルーティングの仕組み、そして様々なプロトコルを通じて、効率的なデータ転送を実現します。

ルータの機能とその多様性を理解することで、効果的なネットワーク構築と管理が可能となります。