初級ではルーターを「道の分岐点」と捉えました。中級では、経路判断・住所変換・住所配りを見ます。
中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
これは何をする係？
ルーターの中心は、IPアドレスを見た経路判断（ルーティング） です。加えて家庭用では、複数の役割を担います。
- ルーティング — 経路表を見て次の転送先を決める
- NAT／NAPT — 家の中の住所（プライベートIP）と外の住所（グローバルIP）を橋渡し
- DHCP — 家の中の機器に、住所（プライベートIP）を自動で配る
登場人物メモ:
- ※1 デフォルトゲートウェイ — 経路表に無い宛先の、既定の出口
- ※2 プライベートIP／グローバルIP — 家の中だけの住所／世界に通じる住所
仕事の流れ
- パケットの宛先IPを見る（IPはネットワーク部＋ホスト部に分かれ、サブネットマスク／CIDR（/24 など）でどこまでが同じネットワークかを区切る）
- ルーティングテーブルで、次のホップ（転送先）を決める
- 該当が無ければデフォルトゲートウェイへ
- 外向きは NAT でプライベートIP↔グローバルIPを変換
- 戻りのパケットは、変換表をもとに正しい機器へ返す
アニメーション『IPアドレスの構造（ネットワーク部とホスト部）』を開く
家庭用ルーターの実像
- NAPT（ポート変換） — 1つのグローバルIPを、ポート番号で複数機器が共有
- ポートフォワーディング — 外からの通信を、特定の内部機器へ通す設定
- DHCP — 機器の接続時に、住所・ゲートウェイ・DNSをまとめて配る
- 統合 — 家庭ではWi-Fi・NAT・DHCP・（ONU）を1台に集約（ホームゲートウェイ）
- プライベートIPの範囲 — 家庭内では 192.168.x.x や 10.x.x.x が使われる（外には出ない住所）
アニメーション『NAT（プライベートIPを公開IPに変換）』を開く
⚠️ うまくいかないとき
- 二重NAT — ルーターが2段になり、NATが二重で通信不良
- ポートが塞がる — 外からの通信が必要なアプリで、フォワーディング未設定
- 経路の問題 — 途中の経路障害で、特定の宛先だけ届かない
- IP枯渇・重複 — DHCPの範囲や固定IPの設定ミス
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます（成績は保存されません）。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. 経路表に該当が無い宛先を送り出す「既定の出口」を何と呼ぶ？
問2. ルーターが宛先ごとに「次にどこへ送るか」を決めるために参照するのは？
問3. 家の中の機器に、住所（プライベートIP）を自動で配る仕組みはどれ？
問4. 家の中の住所（プライベートIP）と、外の住所（グローバルIP）を橋渡しする仕組みは？
問5. 1つのグローバルIPを、ポート番号を使って複数機器が同時に共有できるようにする仕組みはどれ？
問6. 外からの通信を、特定の内部機器へ通すための設定はどれ？
問7. 家庭内だけで使われ、外のインターネットには出ないIPアドレスを何と呼ぶ（○○○○IP）？
問8. 「/24」のように、IPアドレスのネットワーク部の長さをスラッシュ付きで表す記法を英字4文字で何と呼ぶ？