Ethernet LAN - Router



 ◆ ルータ の動作の仕組み

 通信相手のホストが異なるネットワークセグメントにいる場合、ルータやL3スイッチを経由して通信を
 行う必要があります。今回はルータを経由したホストAとBの通信がどのようになるのかを見ていきます。

 ホストAは自身のIPアドレスとサブネットマスクの情報から、通信相手のホストBは異なるセグメントに
 いると認識してデフォルトゲートウェイにデータを送信しようとします。(ゲートウェイはルータのIP)。
 Ethernet LANで通信するためにはMACアドレスの情報が必要なのでARPリクエストをブロードキャスト。
 ルータFa0/1で受信すると、要求されるIPが自分のIPと一致したのでARPリプライでMACアドレスを通知。



  



 ホストAはデフォルトゲートウェイ(ルータ)のFa0/1のMACアドレスを知られたので、ルータにパケット
 を転送します。パケットを受信したルータは、宛先MACアドレスが自身のFa0/1のアドレスであると分かり
 ましたが、宛先IPアドレスは自身インターフェースのIPアドレスではないと分かります。そこで、ルータは
 ルーティングテーブルに従いパケットをFa0/0に転送します。ネクストホップがconnectedであることから、
 ルータ自身のインターフェース(Fa0/0)のセグメントであると分かります。


  





 宛先IPアドレスが自身のインターフェースのセグメントなので、ルータは 192.168.2.1 のMACアドレスを
 ARPキャッシュしていないか確認してARPテーブルに 192.168.2.1 とMACアドレス情報がない場合、ARP
 リクエストを送信します。ホストBは自身のIPアドレスと合致したので、ARPリプライで自身のMACを通知。


  



 ホストBからのARPリプライにより、ホストBのMACアドレスが分かったルータはホストBにパケットを転送。
 先ほどのパケットフォーマットとの変更点は、送信元MACアドレスと宛先MACアドレスとなります。今度は
 逆にホストBからAへの通信は同様の流れで、ホストBが192.168.2.254のMACアドレスを知ることから開始。


  


 ◆ ネットワークデバイスとOSI参照モデル

 スイッチはデータリンク層の機器なので第二層だけ、ルータはネットワーク層の機器なので第三層しか
 見ないというのではなく、スイッチは第二層までみて、ルータは第三層までみて動作を行っています。
 ※ メーカの製品仕様により第何層まで動作するのかは異なりますが、一般的にはスイッチは第二層までルータは第三層まで。


  



 ホストの場合、物理層で受信したイーサネットフレームをデータリンク層から順番にアプリケーション層
 まで非カプセル化を行っていき、最終的に人間の目で見てわかるデータをパソコン上の画面に出力します。


  



イーサネット(Ethernet)LAN

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