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ルーティングとスイッチング完全ガイド — 静的/動的ルーティング/RIP/OSPF/BGP/VLAN/STP

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この記事の要点
  • ルーティング・スイッチング: パケットを「正しい次の機器」へ送り届ける仕組みを扱うカテゴリ
  • ルーティング(L3、異なるネットワーク間の経路選択)とスイッチング(L2、同一ネットワーク内の転送)の 2 本柱
  • 経路表は静的ルーティング(手動)と動的ルーティング(RIP / OSPF / BGP で自動学習)で作る
  • デフォルトゲートウェイは「宛先が経路表にないときに送る先」
  • VLAN で 1 台のスイッチを論理的に分割し、STP でループを防ぐ

このカテゴリについて

パケットが送信元から宛先まで届くのは、途中のルーターとスイッチが「次にどこへ送るか」を逐一判断しているからです。この転送と経路制御の仕組みを体系的に扱うのが本カテゴリです。

概念層判断に使う情報役割
スイッチングL2(データリンク層)MAC アドレス同一ネットワーク(ブロードキャストドメイン)内でフレームを転送
ルーティングL3(ネットワーク層)IP アドレス異なるネットワーク間で経路を選んでパケットを転送
VLANL2VLAN ID(802.1Q タグ)1 台のスイッチを論理的に複数のネットワークに分割
STPL2BPDU(スイッチ間の制御情報)冗長構成で生じるループを自動で防止

全体像:パケットはこう届く

例えば社内 PC から Web サイトにアクセスするとき、おおまかには次のように処理されます。各段階がこのカテゴリのどの記事に対応するかを意識すると、全体がつながって理解できます。

  1. PC は宛先 IP アドレスが自分と同じネットワークかを判断する。別のネットワークならデフォルトゲートウェイに送る
  2. ゲートウェイまでの区間はスイッチが MAC アドレスを見て転送する。部署ごとに VLAN で分けられていることも多い
  3. スイッチ同士を冗長に接続している場合、STP がループにならないよう一部のポートを止めている
  4. ルーターはルーティングテーブルを見て、宛先に最も一致する経路(ロンゲストマッチ)の次の機器(ネクストホップ)へ送る
  5. ルーティングテーブルは、管理者が書く静的ルートと、ルーター同士が情報交換して学ぶ動的ルートでできている。インターネット上の組織間では BGP が使われる

読む順番

順番テーマポイント
1ルーティングの基礎ルーティングテーブル、ネクストホップ、メトリック、ロンゲストマッチ。以降すべての土台
2デフォルトゲートウェイ0.0.0.0/0 の意味と、PC 側での確認方法。「ネットにつながらない」調査の第一歩
3静的ルーティング経路を手で書く方法。小規模ネットワークやバックアップ経路で使う
4動的ルーティング(RIP / OSPF / BGP)ルーティングプロトコルの違いと、IGP / EGP の使い分け
5VLANタグ VLAN、アクセスポートとトランクポート、VLAN 間ルーティング
6STPループが起きる理由、ルートブリッジの選出、RSTP による高速化

1〜4 がルーティング(L3)、5〜6 がスイッチング(L2)の話題です。資格試験(基本情報技術者・ネットワークスペシャリスト・CCNA など)の対策なら上から順に、社内ネットワークの構築・トラブル対応が目的なら 2 と 5 から読むと実務に直結します。

目的別の選び方

  • 「特定の相手にだけ通信できない」: ルーティングの基礎とデフォルトゲートウェイ、静的ルーティング。経路の不足や戻りの経路がないことが典型的な原因
  • 拠点や機器が増えて経路の管理が大変: 動的ルーティング。社内なら OSPF が代表的
  • 部署ごとにネットワークを分けたい・ゲスト用 Wi-Fi を分離したい: VLAN
  • ネットワーク全体が急に遅くなった・止まった: STP。誤配線によるループ(ブロードキャストストーム)が疑われる

前提として押さえておきたい知識

このカテゴリの記事は、IP アドレスとサブネットマスク(どこまでが同じネットワークか)を理解していることを前提にしています。不安な場合は、先にアドレッシングの記事でサブネットと CIDR 表記を確認しておくと読みやすくなります。また、ルーター・スイッチ・L3 スイッチといった機器そのものの違いは、ネットワーク機器のカテゴリで解説しています。

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子ページ
  1. ルーティングの基礎
  2. デフォルトゲートウェイ
  3. 静的ルーティング
  4. 動的ルーティング(RIP/OSPF/BGP)
  5. VLAN
  6. スパニングツリープロトコル(STP)
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