ネットワーク層の機能（前編）―パケット転送時の役割―

ネットワーク層のルーティングにLANとWANはどのように使用されるか

ネットワーク層のルーティング処理では、物理的な送信の詳細には関知しないものの、やはりビットを送信しなければなりません。データを物理的に送信するためには、ホストまたはルータのネットワーク層のルーティング処理でパケットをデータリンク層のプロトコルに渡す必要があります。そうすると、そのデータリンク層のプロトコルが物理層に実際のデータ送信を命じます。具体的には、データリンク層はパケットに適切なヘッダーとトレーラを追加してフレームを作成した後、そのフレームを各物理ネットワーク経由で送信します。

ルーティングプロセスでは、ネットワーク層のパケットがネットワーク経由で送信元から宛先まで転送されますが、各データリンクフレームは宛先までの転送処理の一部を請け負うだけです。データリンク層のフレームは、ネットワーク層の処理を行う次のデバイスにパケットを順番に移動させます。つまり、ネットワーク層がこのプロセスを「このパケットを指定された次のデバイスに送信する」のような大きな視点で捉えるのに対し、データリンク層は「パケットをデータリンクフレームにカプセル化して送信する」のような細かい視点で捉えます。図2は、図1と同じ例に、各デバイスの主なカプセル化のプロセスを追加したものです。

図2: ネットワーク層とデータリンク層のカプセル化

ルータが新しいデータリンクヘッダーおよびトレーラを構築することと、新しいヘッダーにデータリンクアドレスが含まれることを考えると、PCとルータには使用するデータリンクアドレスを決定するための何らかの方法が必要です。ルータが使用するデータリンクアドレスを決定する方法の1つに、IP ARP（Address Resolution Protocol）があります。ARPはLANに接続されたIPホストのデータリンクアドレスを動的に学習します。たとえば、図2の一番下にある最後のステップでは、ルータR3がARPを使ってPC2のMACアドレスを学習した後、パケットをPC2に送信します。

ルーティングに関するここまでの説明は、主に次の2つの概念に基づいています。

• ルーティングプロセスでは、パケットに宛先として含まれているレイヤ3アドレスに基づいて、レイヤ3パケット（L3PDU）を転送する。
• ルーティングプロセスでは、データリンク層を使ってレイヤ3パケットをレイヤ2フレームにカプセル化し、一連のデータリンク経由で送信する。

この記事のもとになった書籍
Wendell Odom　著/株式会社クイープ　訳 価格：4,400円＋税 発売日：2014年03月05日発売 ISBN：978-4-8443-3553-5 発行：インプレスジャパン	シスコ技術者認定試験 公式ガイドブック Cisco CCENT/CCNA ICND1 100-101J 本書は、シスコ技術者認定のうち、CCENT/CCNAの認定を目指す人のための公式ガイドブックです。2013年に改訂されたICND1の試験内容に対応しています。新ICND1は、旧ICND1からトピックの削除と追加が行われています。ICND1の合格により、CCENT認定を受ければ、CCNA認定への最初のステップをクリアしたことになります。本書を携えつつCiscoプロフェッショナル認定試験突破に向けて大きな一歩を踏み出しましょう。