01. ルーターとは？

• ルーティング:データ・パケットが送信元から宛先までの経路（ホスト間の最適な伝送経路）を決定する。このプロセスはルーティングと呼ばれる。
• 転送:ルーターの入力ポートから適切な出力ポートにデータパケットを転送する（これはルーター内部で行われる）。

02. 典型的なルーターの構造

03. ルーターの仕組み

1. ルーティング（ソフトウェア、制御層）:
   • ルーティング・プロトコルはルーティング・エントリーを選択・生成し、ルーティング・テーブルに追加する。
   • ルーティング・テーブルはメモリ上のフォワーディング・エンジンにマッピングされ、ASICチップのキャッシュ領域に格納される。

2. パケット転送（ハードウェア、データ層）:
   • データリンクレイヤーがフレームヘッダとトレーラを取り除いた後、パケットはネットワークレイヤーに送られる。
   • ネットワークレイヤーはIPヘッダーのキーフィールドを使ってフォワーディングテーブルを検索し、出力インターフェースを決定する。

04. ハードウェア・ルーティング転送テーブル

• CAMテーブル:
  • バイナリマッチ（1または0）を実行する。完全にマッチするか、まったくマッチしないかのどちらかです。
  • MACアドレスの検索に使用される。

• TCAM転送テーブル:
  • 3値マッチングを行う（0、1、または "don't care"）。
  • 正確な一致から不正確な一致まで並べ替え。
  • ルーティングテーブルポリシー、ルーティングマッチ、ファイアウォール、ルーティングルールマッチングに使用される。

05. NP（ネットワーク・プロセッサ）チップ

• より高いパフォーマンス:数十個のCPU、ハードウェア・コプロセッサ、アクセラレータを統合。輻輳管理やキュー・スケジューリングなどの複雑なQoS機能を使っても、回線速度の転送（「ハード・フォワーディング」）を実現できる。
• より大きな柔軟性:プログラマブル・ユーザー・インターフェースにより、柔軟な拡張が可能。
• 強力なサービス・サポート:新しい付加価値サービス（MPLS、QoS、マルチキャストなど）を迅速にサポート。
• 便利な管理と開発:二次開発のサイクルを大幅に短縮。
• IPv6の互換性:リザーブドIPv6インターフェイスは、スムーズなソフトウェアアップグレードを可能にする。
• 高い信頼性:チップは製造前に厳しい疲労試験を受けるため、電気通信グレードの機器開発に適している。

06. 多段スイッチング構造ルーター

07. クラスタ・ルーター

• スイッチング構造は、複数のスイッチング構造を集約し、次のような機能を提供する。 分散アーキテクチャ パフォーマンス、スケーラビリティ、サイズの要件を満たすもの。
• ルーティング計算機能を持つ複数の制御ノードを含み、ルーティングと制御プロトコルの分散実装を可能にする。
• クラスタ・ルーター・アーキテクチャは、インターネット発展のニーズに合致した次世代の高性能ルーター・アーキテクチャと考えられている。