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【簡単】デフォルトゲーウェイとは?【なぜ世界中のサーバーに通信できるのか?】

こんにちは、インフラエンジニアのryuです。

今回はデフォルトゲートウェイとは何かを解説します。デフォルトゲートウェイとは、通信先の場所が分からない場合に窓口となる場所です。世界中の場所の分からないサーバーに通信できるのは、デフォルトゲートウェイ窓口となって、通信してるからです!初心者の方にも分るように解説します。

デフォルトゲーウェイとは?

デフォルトゲートウェイって何?

知らない場所に通信するときの窓口です!

今回の記事では、デフォルトゲートウェイとは何かを解説します。

デフォルトゲートウェイはインターネットに通信するときに必要な設定なので、必ず理解しておきましょう。

PC同士が通信できる範囲とは?【デフォルトゲートを理解するために】

なんでデフォルトゲートウェイは必要なの?

まず、PC同士が通信できる範囲は理解していますか?

えーと・・・

デフォルトゲートを理解するためにPC同士の通信の仕組みを簡単に解説します。2パターン覚えておきましょう。

  • ネットワークが同じ場合
  • ネットワークが違う場合

まず、同じネットワーク内のPC同士の通信です。

ネットワークが同じ場合ARP(アープ)で、同じネットワーク内のPCのMACアドレスを知ることができます。MACアドレスはPCに唯一割り当てられたアドレスです。そのアドレスに対して通信を行います。

ARPはブロードキャストで通信を行います。ブロードキャストとは同じネットワークにいるPCに通信を投げる方法です。

つまり、ネットワークが同じ場合、PCの場所をARPで知ることができるので、通信することが可能です。

実際に確認してみましょう。コマンドプロンプトで以下のコマンドを入力してください。

arp -a

コマンドを入力すると、arpテーブルが表示されます。これはMACアドレスとIPアドレスを紐づけるものです。同一ネットワークはARPによってPCの場所を知ることが可能なので通信が可能です。

では、ネットワークが違う場合はどうなるのでしょうか?

ネットワークが違う場合は宛先を指定する必要がある

先ほどは、同一ネットワークはARPによってMACアドレスを知ることができるので、通信できるとお伝えしました。では、ARPが届かない違うネットワークの場合はどうでしょうか?

結論は通信できません。

自身と異なるネットワークに通信する場合はルーターと呼ばれるネットワーク機器が必要です。

ルーターには、自身が制御するネットワークを登録する必要があります。

上の図は、ネットワーク1のPCがネットワーク2に通信することを想定しています。ネットワーク1のPCはネットワーク2のPCに直接通信できないので、一旦ルーターに通信します。ルーターはネットワーク1と2両方に所属しているため、ネットワーク2のPCに通信をすることが可能です。つまり、ルーターはネットワーク間の通信を制御しています。

違うネットワークに通信するときはルーターが必要なのは分ったけど、デフォルトゲートウェイいつ必要なの?

では、ネットワークが増えた場合を想定してみましょう。

以下の図のようにネットワーク3を追加したとします。ルータAは、隣接しているネットワーク1と2には通信できますが、ネットワーク3はどこにあるか分からず通信することができません。

このように、どこにネットワークがあるのか分からない場合に必要なのがデフォルトゲートウェイです。

デフォルトゲートウェイの働きを理解しよう

デフォルトゲートウェイは具体的にどのような働きをするの?

ここからは、デフォルトゲートウェイの働きについて具体的に解説します。先ほどのネットワークで考えてみましょう。

デフォルトゲートウェイは次のルーターに設定

デフォルトゲートウェイは、隣接したルーターが窓口になるように設定します。そうすると、以下のような図になります。

ネットワーク1がネットワーク3に通信するときの流れを考えてみましょう!

デフォルトゲートウェイの流れを考える

先ほどの図で通信の流れを考えてみましょう。

  1. ネットワーク1のPCはネットワーク3の場所を知らないので、デフォルトゲートウェイのルーターAに通信を投げる
  2. ルーターAのネットワーク3の場所を知らないので、デフォルトゲートウェイのルーターBに通信を投げる
  3. ルーターBはネットワーク3に所属しているので、ARPでネットワーク3のPCに通信可能

このように、いくつものデフォルトゲートウェイを経由して知らないネットワークにたどり着きました。

実機で確認したい場合は、”tracert”コマンドを使用しましょう。

googleのサーバーまでの経路を確認してみましょう。

tracert -d 172.217.26.36

実行するとこのようになります。いくつものゲートウェイを経由していることが分かります。

トレースルートでゲートウェイを確認

以上でデフォルトゲートウェイの解説を終わります。

ネットワークをさらに理解したい方はこちら

About me
大手メーカのIT部門→上場ベンチャーでインフラエンジニアやってます。エンジニア歴は8年目。 サーバ、ネットワーク、セキュリティ、クラウドについて投稿します。 AI、ARも勉強中です! youtubeでも技術ネタを発信していきます。↓のアイコンよりご覧ください!