ルーティング(routing)

分類
テクノロジ系 ネットワーク
出る試験
基本情報応用情報
重要度
★★★★☆

宛先のIPアドレスを見て、次にどこへ渡すかを決めること。ルータの本業にあたる。

もう少し詳しい説明

ルーティングは、宛先のIPアドレスを見て、次にどこへ渡すかを決めることです。日本語では経路制御と呼びます。

IPアドレスは、インターネットやLANにつながった機器1台1台に割り当てられる番号です。192.168.1.5 のような形で書きます。手紙の住所にあたるもの、と考えてください。

この仕事をする機器がルータ(ネットワークとネットワークのあいだに立って、データの渡し先を決める機器。家庭に置いてある無線LAN(ケーブルを使わず電波でつなぐしくみ。Wi-Fi)の機械がこれにあたります)です。

宅配便の仕分けと同じ

東京の人が大阪へ荷物を出します。このとき、東京を出発したドライバーが、大阪の宛先まで直接届けるでしょうか。

届けません。東京から全国のあらゆる宛先へ直接届けようとすれば、1台のトラックが日本中を回ることになります。時間がかかりすぎます。

実際の流れは、こうなっています。差出人が近くの営業所へ持っていく。営業所はそれを「大阪方面行き」の便に載せる。その先の拠点が、また次へ渡す。これをくり返して届きます。

どの営業所も、最後の宛先まで運んではいません。 それぞれが「この宛先なら次はここ」という表を持っていて、次の1歩だけを決めています。それだけで、全国どこへでも荷物が届きます。

ルーティングも、まったく同じ形です。ルータ(データの渡し先を決める機器)が知っているのは次に渡す相手だけで、宛先までの道のり全体は知りません。

当てはまる行が無ければパケットを受け取る宛先のIPアドレスを読む経路表と照らし合わせる宛先の前半(ネットワーク部)で引く次に渡す相手へ渡すここで自分の仕事は終わりどれにも当てはまらないときデフォルトルートへ。家庭ならプロバイダ側
ルータは宛先までの道順を知りません。決めているのは次に渡す相手だけで、そこから先は渡された側の仕事になります。宅配便の営業所が、相手の家までの道順ではなく、次の拠点だけを決めているのと同じです。

経路表(ルーティングテーブル)

ルータ(データの渡し先を決める機器)が持っている「次に渡す相手」の一覧が、経路表です。英語ではルーティングテーブルと呼びます。中身はこんな形をしています。

宛先ネットワーク次に渡す相手出口
192.168.1.0/24直接つながっているLAN側
192.168.2.0/24192.168.1.254LAN側
0.0.0.0/0203.0.113.1WAN側

パケットは、通信するデータを、決まった大きさに区切ったひとかたまりです。大きなデータをそのまま送るのではなく、小分けにして1つずつ運びます。宅配便の荷物1個にあたるもの、と考えてください。1つ1つに宛先のIPアドレス(機器1台1台に割り当てられる番号)が書かれています。

受け取ったパケット(小分けにしたデータのひとかたまり)の宛先IPアドレスを、この表の上から照らし合わせます。当てはまった行の「次に渡す相手」へ渡して、そこで終わりです。

/24 は何か。 これはサブネットマスク(IPアドレスのうち、どこまでが「どのネットワークか」を表す部分なのかを示す値)を短く書いたものです。先頭から24ビット(ビットは0か1のどちらかを入れる1けた)までがネットワーク部という意味になります。

ネットワーク部は、IPアドレスの前半にあたる、「どのネットワークに属しているか」を表す部分です。会社の住所でいえば「○○市○○町」までの部分にあたります。192.168.1.0/24 と書いてあれば、「192.168.1. で始まる宛先はこの行」ということになります。

「直接つながっている」とは何か。 そのネットワークが、ルータ本体の差込口にケーブルで直につながっているという意味です。あいだにほかのルータが1台も挟まっていません。

(ルータ本体にあるLANケーブルの差込口も「ポート」と呼ばれますが、ポート番号とは別のものです。こちらは物のかたちをした差込口、ポート番号はどのアプリケーション宛てかを示す番号です。この節で言っているのは差込口のほうです。)

この行に当たったパケット(小分けにしたデータのひとかたまり)には、渡す相手がいません。ルータ自身がそのネットワークの一員なので、宛先の機器へその場で直接届けます。

(その場で届けるときには、相手のMACアドレス(機器の通信部品に製造時から付いている固有の番号)が必要になります。これはARP(Address Resolution Protocol。IPアドレスからMACアドレスを問い合わせる決まりごと)で調べます。)

いっぽう2行目のように、「次に渡す相手」の欄にIPアドレスが書いてある場合は、その先にもう1台ルータがいるという意味です。そこまで運んでもらって、続きはその相手に任せます。

つまり「次に渡す相手」の欄は、2通りしかありません。

デフォルトルート:どれにも当てはまらなかったとき

表のいちばん下の 0.0.0.0/0 がデフォルトルートです。

/0 は「先頭から0ビットまでが一致すればよい」、つまり何にでも当てはまるという意味になります。そのため、どの行にも当てはまらなかった宛先が、最後にここへ落ちてきます。

なぜこれが要るのか。世界中のネットワークを1台で覚えるのは不可能だからです。家庭用ルータが覚えているのは、家の中のネットワークくらいのものです。それ以外の宛先は、全部まとめてプロバイダ(NTTドコモ、ソフトバンク、ニフティなど、家庭や会社をインターネットにつなぐ契約をしている事業者)側へ投げます。

デフォルトゲートウェイ

デフォルトルートで渡す相手の機器を、デフォルトゲートウェイと呼びます。言いかえると、自分のネットワークから外へ出ていくときに必ず通る、出口の機器です。家庭なら、たいてい家庭用ルータがこれにあたります。

パソコンのネットワーク設定を開くと「デフォルトゲートウェイ」という欄があり、192.168.1.1 のような番号が入っています。その番号が、出口になっているルータのIPアドレスです。上の経路表でいえば、0.0.0.0/0 の行に書いてある「次に渡す相手」がそれにあたります。

ひとつ注意があります。LAN間接続装置で出てきたゲートウェイ(体系の違うネットワークどうしを翻訳してつなぐ装置)とは、名前が同じでも別の意味です。こちらの「ゲートウェイ」は、外へ出るときの出口という意味で使われています。

投げた先では何が起きるのか

デフォルトルート(どの行にも当てはまらなかった宛先を渡す先)で上へ投げたあと、その先はどうなるのか。

ルータは、上下3つの段に分かれて並んでいます。 上の段へ行くほど、覚えている経路が増えます。

段だれのルータか知っている経路
上プロバイダどうしをつなぐ事業者インターネット上のほぼすべての経路
中契約しているプロバイダ(インターネットにつなぐ事業者)自社の利用者ぶんと、つながっている相手ぶん
下家庭・会社のルータ自分のネットワークだけ。あとはデフォルトルートへ

下の段で分からなかった宛先は中の段へ、中の段で分からなかった宛先は上の段へ、と順に上がっていきます。

いちばん上まで行くと、インターネット上のほぼすべての経路を覚えているルータにたどり着きます。ここまで来れば「知らない宛先」はほとんどないので、投げ上げはここで止まります。宛先が本当に存在しなければ、ここで「そんな宛先はない」と返ってきます。

(上の段のつなぎ目には、事業者どうしが相互に接続する拠点があります。IX(インターネットエクスチェンジ)と呼ばれる設備です。ここは試験に出る範囲ではありませんが、「上へ投げる」の行き着く先を知っておくと、デフォルトルートが何をしているのかが納得できます。)

知らないものは上位へ投げる。この作りのおかげで、小さなルータでもインターネット全体を相手にできます。

経路表はどうやって作られるのか

2通りあります。人が書くか、ルータどうしで作るかです。

スタティックルーティングダイナミックルーティング
誰が作るか人が手で書くルータどうしが情報交換して自動で作る
向いている規模小さいネットワーク大きいネットワーク
経路が切れたとき人が書き直すまで直らない自動で別の経路に切り替わる
余分な通信要らない情報交換のぶんが常に流れる

小さければ手で書いたほうが確実です。経路が数本しかないのに自動の仕組みを動かすと、情報交換の通信が無駄になります。

大きくなると手では追いつきません。ルータが数十台あって、どこかの線が切れるたびに全台を書き直すのは現実的ではないからです。

ダイナミックルーティング(ルータどうしが情報交換して経路表を自動で作るやり方)で使われる決まりごとをルーティングプロトコル(プロトコルは、通信の手順を決めた約束ごとのこと)と呼びます。試験に出るのは次の2つです。

ホップ数は、宛先に届くまでに通過するルータの台数です。「ホップ」は英語で「ぴょんと跳ぶ」という意味で、ルータを1台通るたびに1回跳んだと数えます。

RIPは台数だけを数える、と覚えておけば区別できます。

たとえるなら、乗り換えの回数がいちばん少ない行き方を選ぶようなものです。同じ目的地へ行くのに、次の2つがあったとします。

乗り換えの回数だけを見れば前者の勝ちです。ところが、早く着くのは後者です。RIPはこの前者を選びます。

RIPが見ているのは「何回乗り換えるか」だけで、各駅停車なのか急行なのか新幹線なのかは見ていません。OSPFはそこまで見るので、乗り換えが増えても速いほうを選べます。

対応はこうなります。

たとえネットワーク
乗り換えの回数通過するルータの台数(ホップ数)
各駅停車か新幹線かその区間の回線が遅いか速いか
乗り換え回数だけで決めるRIP
各区間の速さも見て決めるOSPF

試験ではこう出る

科目A(旧・午前)では、デフォルトゲートウェイの役割がよく問われます。「自分のネットワークの外へ出すときに渡す先」です。

次に多いのが、スタティックとダイナミックの違い、そしてRIPとOSPFの選び方の違いです。「ホップ数が最小の経路を選ぶ」と書いてあればRIPです。

ルータが宛先までの全経路を知っているわけではない、という点を突いた選択肢も出ます。知っているのは次の渡し先だけです。

応用情報では、経路表(ルータが持つ「次に渡す相手」の一覧)の読み取りが出ます。与えられた表から、ある宛先のパケット(小分けにしたデータのひとかたまり)がどこへ渡るかを答える形です。当てはまる行が複数あるときは、ネットワーク部(IPアドレスの前半、どのネットワークかを表す部分)が長いほう、つまりより細かく指定しているほうが優先される、という決まりまで問われることがあります。

関連する用語

LAN間接続装置
ルータはネットワーク層の装置。ルーティングはその本業
IPアドレス
宛先の住所。この前半(ネットワーク部)を見て渡し先を決める
サブネットマスク
どこまでがネットワーク部かを示す。経路表の /24 はこれを短く書いたもの
NATとNAPT
家庭のルータが、渡すときに番号を付け替える仕組み

ミニクイズ

ルータが持つ経路表(ルーティングテーブル)のうち、宛先がどの行にも当てはまらなかったときに使われる経路を何と呼ぶか。

正解は 1番:デフォルトルート

経路表に載っていない宛先が来たとき、「とりあえずここへ渡す」と決めておく行がデフォルトルートです。家庭用ルータでは、ここがプロバイダ側になります。世界中のネットワークを1台で覚えるのは不可能なので、知らないものは上位へ投げる、という作りにしています。スタティックルートは人が手で書いた経路、ダイナミックルートはルータどうしが情報交換して自動でできた経路で、どちらも「どう作られたか」の区別であって「当てはまらなかったとき」の話ではありません。ループバックアドレスは自分自身を指す127.0.0.1で、経路の話ではありません。

間違えた用語の復習リストを見る →

この分野をまとめて解く → ネットワークのミニテスト(全36問)

最終更新:2026-10-17