導入
本日は、オンラインITスクールで学んだデータを送る流れについてまとめてみようと思います。
キーワードは、「デフォルトゲートウェイ」や「ルーティング」、「IPアドレス」や「MACアドレス」です。
では、行ってみましょう！
デフォルトゲートウェイとは？
前提知識：LANとインターネット
ネットワークには、LANとLAN外（インターネット）があります。
まず、この違いを理解しましょう。
LANとはローカルエリアネットワークの略で、簡単にいうと同じネットワーク内にいる範囲ということです。
LAN外(インターネット)とは、同じネットワークにはいない範囲ということです。
LANを家の中と例えて、絵にしてみてみましょう
LAN外のネットワーク(インターネット)とやり取りする際に、かならず、通らないといけない場所があります。
ローカルネットワークを家に例えると、家の扉みたいなものです。
外に出るには扉を通らないといけないですよね。
それがデフォルトゲートウェイです。
ルーティングテーブルの役割
上の流れをもうちょっと詳しく話すと、
- 僕PCからデータを送るとき、データの次の行先を決めるときに、ルーティングテーブルを見ます。
- PCなど、普通の端末の場合、このルーティングテーブルには、LAN内の接続機器とそれ以外の時（LAN外＝インターネットにいる機器）の行先しか書かれていません。
最終目的地が、LAN内の場合、目的地まで直接データが送られます。LAN外の場合は、
とにもかくにはもデフォルトゲートウェイに行ってください。と案内されます。 - ルータのルーティングテーブルには様々な行先が書かれています。
端末とルータのルーティングテーブルについてまとめます。
- 端末（PCやスマホ）
→ シンプルに「自分のLAN」と「デフォルトルート(デフォルトゲートウェイへのルート)」くらいしか登録されていない。 -
ルータ
→ 複数のネットワークをつなぐため、たくさんの経路情報が載っている。
LAN内通信とLAN外(インターネット)通信の違い
LAN内にいるときは、デフォルトゲートウェイに行く必要はないですよね。
なので、以下のように分けられます。
-
LAN内通信
宛先が同じネットワークにいると判断 → 直接通信。ゲートウェイ不要。 -
LAN外通信
宛先が別ネットワークにいると判断 → デフォルトゲートウェイに渡す。
宛先IPは最終ゴールのまま、次の行先をゲートウェイに書き換えられる。
ARPの役割
-
IPアドレスをMACアドレスに変換する仕組み。
-
LAN内通信では相手ホストのMACを調べ、LAN外通信ではゲートウェイのMACを調べる。
もうちょっと詳しく書きます。
今まで、行先を「父PC」「母PC」と簡単に書いてましたが、本当は「父PCのIPアドレス」「母PCのIPアドレス」になります。
このIPアドレスを見て、LAN内かLAN外か判断できます。
そしてちょっとややこしいのですが、
「最終目的地は、IPアドレス」として与えられますが、次の行先は「MAC」アドレスを知らないと移動できません。 ここテスト出ます！
MACアドレスとはその機器に与えられた固有の番号です。これは一意に与えられて、製造時からこれからもずっと変わらない番号です。
つまり、LAN内の母PCにデータを送るときと、LAN外の会社の子にデータを送るときで見てみると、
①ゴール：母PCのIPアドレス(LAN内)
次に向かう場所：母PCのIPアドレス
次に向かうために知る必要がある情報：母PCのMACアドレス
②ゴール：会社の子のIPアドレス(LAN外)
次に向かう場所：デフォルトゲートウェイのIPアドレス
次に向かうために知る必要がある情報：デフォルトゲートウェイのMACアドレス
で、IPアドレスに対応したMACアドレスを調べてくれるのが、ARPです。
LAN外(インターネット)にデータを送るときの流れ
僕PCからLAN外である会社の子PCに送ることを考えてみましょう。
データは一気に送ることはできず、
デフォルトゲートウェイ、ルータ①、ルータ②、会社の子PCという順序で進んでいきます。
以下のような流れで移動します。
①僕PCからデフォルトゲートウェイへ
・ゴール：「会社の子のPCのIPアドレス」
・PCのルーティングテーブルを見て、次の宛先であるデフォルトゲートウェイのIPアドレスを取得
・ARPに「デフォルトゲートウェイのMACアドレス」を教えてもらう。
・デフォルトゲートウェイのMACアドレスが取得できたので、デフォルトゲートウェイまでデータが遅れます。
②デフォルトゲートウェイからルータ①へ
・ゴール：「会社の子のPCのIPアドレス」
・デフォルトゲートウェイから（デフォルトゲートウェイのルーティングテーブルを元に）、ゴールが「会社の子のPCのIPアドレス」であれば、次にルータ①に移動せよ。と教えてもらう。
・デフォルトゲートウェイからルータ①のIPアドレスを取得する。
・ARPに「ルータ①のMACアドレス」を教えてもらう。
③ルータ①からルータ②へ
②と同様
④ルータ②から会社の子のPCへ
②と同様
こんな感じでゴールまでたどり着きます。
おわりに
技術説明に慣れておらず、駄文になってしまい申し訳ないです。
微妙なところもあると思いますが、
まあ勘弁してくれという気持ちです。
何となくインターネットでのデータの流れがわかったんじゃないでしょうか。
何となくで良いんです。
何となくも分からなかったという方、申し訳ないです。ご勘弁を。
次回への予告 「IPアドレスの取得ってどうやるの？」です。
引き続きよろしくお願いします。
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