ルータの仕組みについて今回は勉強しましょう

ルータの仕組みについて今回は勉強しましょう

ルータの仕組みがわかれば、もう初心者じゃーありません。

IPマスカレード（NAT)について説明します。

通常インターネットへ接続出来るのは、1台のパソコンですが
ルータを購入する事で、複数のパソコンが同時にインターネットに
接続する事が可能になります。これはルータにあるIPマスカレード
という機能のおかげです。




1台の場合
　　　PC--------------ADSLモデム-----インターネットへ


ルータを接続する事で、以下のように複数のパソコンが同時に
インターネット接続が出来る様になります。


複数台の場合
　　 PC-----ルータ----ADSLモデム-----インターネットへ
　 　PC------|
　 　PC------|



それでは、どのような仕組みでインターネットに繋がるのでしょうか？

これも図で説明しますが、、


まず、前提として、インターネットへ接続する際は、全世界で唯一の
IPアドレス（グローバルIPアドレス）をプロバイダよりPCに割り当て
られてはじめてインターネットに接続する事が出来ます。


IPアドレスの確認方法



その世界で唯一のIPドレスを「グローバルIPアドレス」と呼びます。
その反対に、LAN側（内側）だけで使うアドレスを「プライベートIPアドレス」
といいます。




「10.x.x.x」「172.16.x.x〜172.31.x.x」「192.168.x.x」の3つパターンが
プライベートIPアドレスとして予約されており、この番号以外は通常
グローバルIPアドレス（世界で唯一のIPアドレス）になります。
例）　202.33.45.122　など


さて、インターネットに接続する為に必要なグローバルIPアドレスは
通常プロバイダより1つしかもらえません。


この1つのグローバルIPアドレスを使い複数のPCでインターネットを
できるように提供するのがルータ（IPマスカレード）の役割になります。



さらに、ここで活躍するのがポートという概念になります。
通常データを送信する際は、送信元ポート番号と送信先ポート番号を
パケットに含めて、送信します。

送信先ポート番号が80番だとすると、受信したサーバーは、
80 = Webサーバー　と判断し、Webサーバーがデータを返信します。

こういうふうに、ポート番号が重要な役割があるのですが、

IPマスカレードの機能によってこの、ポート番号とIPアドレスの2つの情報を
セットで変換する事で、同時に多数のプライベードIPアドレスを1つの
グローバルIPアドレスに変換し通信することが出来るのです。



PC1　192.168.1.2
PC2　192.168.1.3
ルータ：202.23.22.***
の場合


PC1のIPアドレス：192.168.1.2のマシンがWebサーバーを回覧する場合


送信元IP:192.168.1.2 送信元ポート　1500 
送信先IP:　11.*.*.* 送信先ポート　80 


このパケットデータがルータを経由する際に
ルータのIPマスカレード機能がIPとポートを変換します


送信元IP：202.23.22.*** 送信元ポート　2000 
送信先IP:　11.*.*.* 送信先ポート　80 

※送信元ポートは、1024以上のランダム番号です。
※送信元IPは、プロバイダよりルータに割り当てられているグローバルIPです
※送信先ポートは利用アプリによって決まってます。例）Webサーバーなら80番


PC2のIPアドレス：192.168.1.3のマシンがWebサーバーを回覧する場合



送信元IP:192.168.1.3 送信元ポート　1501 
送信先IP:　11.*.*.* 送信先ポート　80 


このパケットデータがルータを経由する際に
ルータのIPマスカレード機能がIPとポートを変換します


送信元IP：202.23.22.*** 送信元ポート　2001 
送信先IP:　11.*.*.* 送信先ポート　80 

これで、202.23.22.***　ポート 2000のデータへWebサーバーから
信号が戻った場合は、、、192.168.1.2　ポート1500 　
に逆変換し、ただしく、PC1へデータを戻すことが出来ます。


データを送信する際は、送信元ポート番号と送信先ポート番号もあります。
IPマスカレードで変換するのは、送信元ポート番号です。

以上、ルータのしくみでした。

次回は、IPアドレスについてもう少し詳しく説明していきます。
その後に読み直すとよくわかるかも・・（じゃーぎゃくにしろってかごめん）