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。
目次
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。
- 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
- 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
- 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。
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
