ルーティングテーブル

エントリの構成

ルーティングテーブルの各エントリは、一般に以下の情報から構成される。

フィールド	説明
宛先ネットワーク／プレフィックス	転送先を表すIPアドレスとプレフィックス長（サブネットマスク）の組。 例：192.168.1.0/24
次ホップ（next hop）	パケットを次に転送すべきルータのIPアドレス。 直接接続ネットワークの場合は省略されることがある。
出力インタフェース	パケットを送出する物理的または論理的なネットワークインタフェース。
メトリック（metric）	経路のコストを表す数値。同一宛先への複数経路が存在する場合の優先度判断に用いられる。 プロトコルによってホップ数、帯域幅、遅延などの基準が異なる。
管理距離（Administrative Distance; AD）	複数のルーティングプロトコルが同一宛先への経路を学習した場合に、 どのプロトコルの情報を優先するかを示す信頼度の指標。 値が小さいほど優先される （Cisco機器での例：直接接続=0、静的経路=1、OSPF=110、RIP=120）。
フラグ	経路の状態や種別を示す識別子 （例：U=経路が有効、G=ゲートウェイ経由、H=ホスト経路、S=静的経路など）。
タイムスタンプ	動的ルーティングにおいて経路が最後に更新された時刻。 経路の有効性管理に用いられる。

経路の登録方法

ルーティングテーブルへの経路登録は、主に以下の3つの方法によって行われる。

1. 直接接続経路（Connected routes）
   ルータ自身のインタフェースに割り当てられたIPアドレスのネットワークは、インタフェースが有効化された時点で自動的に登録される。
2. 静的経路（Static routes）
   管理者が手動で設定する経路。ネットワーク構成が固定的な環境や、デフォルトルートの設定などに用いられる。柔軟性には欠けるが、ルーティングプロトコルのオーバーヘッドがなく、動作が確実である。
3. 動的経路（Dynamic routes）
   RIP、OSPF、IS-IS、BGPなどのルーティングプロトコルによって自動的に学習・更新される経路。ネットワークのトポロジ変化に応じて経路情報が動的に反映されるため、大規模ネットワークや冗長構成の環境に適する。

パケット転送の動作

ルータはパケットを受信すると、宛先IPアドレスをルーティングテーブルと照合し、転送先を決定する。この照合には最長プレフィックス一致（Longest Prefix Match; LPM）の原則が適用される。すなわち、宛先アドレスに一致するエントリが複数存在する場合、プレフィックス長（サブネットマスク）が最も長い（＝より具体的な）エントリが優先して選択される。つまり、複数の候補がある場合は、より条件が細かく限定されている方（具体的なルート）を優先して選ぶ。

例えば、ルーティングテーブルに 10.0.0.0/8 と 10.1.0.0/16 の両エントリが存在する場合、宛先が 10.1.2.3 であれば、より具体的な 10.1.0.0/16 が選択される。ここで、10.0.0.0/8 の後ろの /8 は「最初の1マス（8ビット）だけチェックする」という意味。つまり「頭が 10. で始まるIPアドレスなら全部ここにおいで」という大雑把な網ということになる。一方、10.1.0.0/16 後ろの /16 は「最初の2マス（16ビット）までチェックする」という意味。つまり「頭が 10.1. で始まるIPアドレスだけここにおいで」という細かい網を意味している。

Mathematics is the language with which God has written the universe.