連載：アニメーションで見るパケット君が住む町（8）
インターネット世界の地図

綱野衛二
Roads to Node
2010/2/23

前回は、TCP/IPネットワークでのあて先と送信元の特定を行う識別子である「IPアドレス」について説明しました。今回はこの識別子であるIPアドレスに基づいてあて先までの「経路」を決定する「経路選択」の仕組みを説明します。

地図を使ってあて先まで届ける

　前回は、パケット君が使う住所である「ビル所在地」の役割と意味を説明しました。インターネット世界のルールでは、このビル所在地が荷物の届け先を決めています。今回は、届け先が確定したことを踏まえ、「あて先までどの道を通って届けるのか」という点について、ルート君の役割をメインに説明します。

8-1 インターネット世界の住所と地図

　さて、前回はパケット君が使う「ビル所在地」について説明しました。ここで復習です。ビル所在地は「市区名」と「ビルの番地」から成り立っている住所でしたね。

パケット君「市区名で『ビルのある市区』を、番地で『市区内の場所』をそれぞれ特定できるんだ。これによって、荷物を届ける先が分かるということだよ」

　そうですね。「どこにある」「どのビルか」が、ビル所在地の情報によって明確になるわけです。そして、この「ビル所在地」を使うことで、「違う市区にあるビル」へも荷物を運ぶことができるようになりました。「ビル所在地」という住所の書き方は、インターネット世界に共通するもので、しかもインターネット世界に重複するビル所在地はありません。

　これによって、「インターネット世界のどこか」が特定できるようになったわけですが……。

パケット君「わけですが？」

ルート君「ん？ 僕の出番ですね？」

　そうです、ルート君の出番となります。つまり「あて先へ届けるのはいいけれど、どうやってそこまで届けるか？」が、今回の話のポイントです。

　思い出してほしいのですが、パケット君は別に荷物の運送そのものを行うわけじゃありません。パケット君の仕事は「違う市区への運輸のための手続き」です。実際に運ぶのはイーサ配送君やPPP駅員君たちと、トラック・列車の仕事です。イーサ配送君やPPP駅員君は「同じ市区」でのトラック・列車の運行、荷物の運び方などを指示しています。

　つまり、実際に荷物を運ぶイーサ配送君やPPP駅員君たちの運輸手段を「つないで」目的のビルまで届ける、輸送計画を考えなければいけません。視点を変えて荷物を主人公とするならば、「移動手段を乗り換えて」あて先まで移動する必要があるわけです。

パケット君「そのための情報を提供するのが僕の役割で」

ルート君「実際に指示をするのが僕の仕事です」

　第6回で説明しましたね。思い出しましたか？

図6-1　パケット君とイーサ配送君・PPP駅員君

　「運輸手段をつなぐ」ことによって初めて、「都市間での荷物の運輸」が可能になるということです。「つなぐ」と表現しましたが、これは具体的には2つの処理を行うことを指します。

• 次は、どの輸送手段を使って運ぶか
• 次に、どこへ届けるか

　この2つの指示を行うのが「ルート君」の仕事の中心となります。そのために、ルート君は……。

ルート君「これです、『地図』。これを持っています」

　どれどれ、地図を見せてもらいましょう。ふむふむ、ずいぶんシンプルな地図ですね。地図というよりも「あて先の市の一覧表」ですね。書かれているのは……。

• あて先
• そこへ行くための出口（と運送手段）
• 出口から出た後、次に行くステーション（中継地）
• あて先までの距離

だけですね。簡単にいえば、「次の中継地を指定する」地図ってことですか。

ルート君「そうなるね。僕は『あて先までの次の中継地を決定する』ために地図を見るんだ」

図8-1 ルート君と地図

---

　前回、前々回と続けて、IPについて説明してきました。IPの役割の中でも重要なのが「アドレスの決定」と「経路選択」です。今回は「経路選択」について説明します。第6回でも基本的なところは説明しましたが、もう一度おさらいしましょう。

　第5回でも説明しましたが、ネットワークは「小さなネットワーク（コンピュータのグループ）」をつないで「大きなネットワーク」を作っています。そして第6回の説明にあったとおり、このネットワークは「網の目のように」つながっています。つまり「あて先に届ける道筋は複数存在している」ことになります。

　これは、もし1カ所の道筋がダメでも、迂回（うかい）して届けることができるという点で非常に優れた仕組みです。ですが、逆にいえば「あらかじめどの道筋を通るか決定しておかなければならない」ことになります。それが分からないと、荷物の行き先がなくなってしまいますね。

　この道筋、実際は「経路（Path：パス）」と呼びますが、これを決定することが「経路選択（Routing：ルーティング）」の役割です。

　経路選択では「送信インターフェイス」と「次ルータ（ネクストホップ：Next Hopと呼ぶ）」を決定します。インターフェイスとは「あるもの」と「あるもの」をつなぐ機器などのことを指します。この場合は、コンピュータとネットワーク（ケーブル）をつなぐもの、つまり基本的にはLANカードのことです。

　次ルータとは、次に中継してもらうルータです。ネットワークはルータによってつながっています。つまり「ルータからルータへ運ばれていく」ことにより、最終的なあて先へ届くことになります。これを「ホップバイホップ方式」と呼びます。

　これを実現するために、ネットワーク間でデータを通信する機器は、経路選択を行うための地図、すなわちルーティングテーブル（Routing Table）を持っています。このルーティングテーブルには、次の情報が記載されています。

• あて先IPアドレスとサブネットマスク
• 送信インターフェイス
• あて先へのメトリック
• 次ルータ

　この4つの要素が、ルーティングテーブルという「表」の「1行」を構成し、「そのネットワーク（あて先IPアドレスで示されたネットワーク）への経路」になります。これにより「あて先IPアドレス」にたどり着くための「次ルータ」と「送信するインターフェイス」が決定されることになります。

　メトリック（Metric）とは、あて先までの経路が複数ある場合に、「どの経路が一番良い経路か」を決定するための評価値です。中継時には、この評価値が最も小さい値の経路を使用することになります。このメトリックが最も小さい経路のことを「最適経路（ベストパス：Best Path）」と呼びます。

図8-2 ルーティングとルーティングテーブル

　また、ルーティングテーブルにより「経路が決定」されます。もし「あて先がルーティングテーブルにない」ならば、それは「経路が分からない」ということになり、その場合パケットは破棄されてしまいます。

　まず基本として、次のことを覚えてください。

• 通信を行う際には、あて先までの経路を決定しなければいけない
• 経路とは「次に届けるルータ」と「送信するインターフェイス」の組み合わせで考える
• 経路はルーティングテーブルという表形式を取っている
• 経路がルーティングテーブルに存在しない場合、そのパケットは破棄される

8　インターネット世界の地図
	地図を使ってあて先まで届ける 8-1 インターネット世界の住所と地図
	8-2 前回のおさらい「ビル所在地から考える荷物の動き」
	8-3 ステーションとルート君を助けるRIP君の仕事 8-4 「ビル所在地」のおさらい

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