ルータの機能とルーティング ｜ ルータの基本設定と確認を「現場の目線」で完全理解する

はじめに

前回まででCiscoルータへの接続・CLIの操作・基本設定を学びました。
ホスト名、パスワード、インターフェースのIPアドレスを設定して保存するまでの手順です。

今回はその続きとして「設定したルータが正しく動いているかをどう確認するか」を解説します。

私のロードマップを使った人がこんなことを言っていました。

「設定はできても、ちゃんと動いているかどうかの確認の仕方がわからなかった」

設定と確認はセットです。
コマンドを打ちっぱなしにして「たぶん動いているだろう」では現場では通用しません。
この記事ではルータの状態確認に使うコマンド群を、現場での使い方ベースで体系的に整理します。

ルータとスイッチは何が違うのか

以前学んだスイッチは、同じLAN内でMACアドレスを使ってフレームを届ける機器でした。
スイッチの仕事範囲は「同じ建物の中」です。

ルータは異なるネットワーク間でIPアドレスを使ってパケットを転送する機器です。
「都市をまたぐ配送」を担います。
東京にある機器から大阪にある機器へデータを届けるには、複数のルータを経由しながら正しい方向へパケットを渡し続けます。
この判断と転送の仕組みをルーティングと呼びます。

ルータには最低2つのインターフェースが必要です。
LAN側とWAN側、または複数のLANをまたぐ構成など、ルータは常に「境目」に置かれます。

インターフェースの状態確認——show ip interface brief

ルータを設定した直後、最初に打つべき確認コマンドです。


R1# show ip interface brief


出力は次のようになります。

各列の意味

Interface：物理ポートの名前です。

IP-Address：設定されているIPアドレスです。設定されていなければ unassigned と表示されます。

Method：IPアドレスの設定方法です。手動設定なら manual、DHCPで取得なら DHCP と表示されます。

Status：物理層（レイヤ1）の状態です。ケーブルが接続されていれば up、抜けていれば down、shutdown 状態なら administratively down です。

Protocol：データリンク層（レイヤ2）の状態です。対向機器との通信が確立できていれば up です。

StatusとProtocolの組み合わせで問題を診断する

up / up：正常動作中です。

up / down：ケーブルは接続されているが、データリンク層の通信が確立できていない状態です。対向機器との設定不整合が原因として考えられます。

down / down：ケーブルが接続されていないか、対向機器がダウンしている状態です。

administratively down / down：shutdown コマンドで意図的に無効化されている状態です。no shutdown で有効化できます。

インターフェースの詳細確認——show interfaces

show ip interface brief が一覧表示なら、show interfaces は各インターフェースの詳細レポートです。


R1# show interfaces GigabitEthernet0/0


出力の中で特に注目すべき項目です。

MACアドレス（address）：そのインターフェースのMACアドレスです。

MTU（Maximum Transmission Unit）：1回で送れる最大パケットサイズです。デフォルトは1500バイトです。

BW（Bandwidth）：インターフェースの帯域幅です。OSPFのコスト計算に使われます。

Full-duplex / Half-duplex：通信方式です。Full-duplexは同時に送受信できる方式で、現在の標準です。

Input errors / CRC / Output errors：エラーカウンターです。これが増え続けている場合は、ケーブルの品質不良やインターフェースの問題が疑われます。

ルーティングテーブルの確認——show ip route

ルータが「どの宛先へのパケットをどこへ転送するか」を知っているかどうかを確認するコマンドです。現場でも試験でも、最も重要な確認コマンドのひとつです。


R1# show ip route


出力例です。

先頭の記号（ルートコード）を読む

C（Connected）：直接接続されているネットワークです。インターフェースにIPアドレスを設定して no shutdown にすると自動登録されます。

L（Local）：そのインターフェース自身のIPアドレスです。/32 のプレフィックスで表示されます。

S（Static）：管理者が手動で設定したスタティックルートです。S* はデフォルトルートを示します。

O（OSPF）：OSPFによって学習した経路です。

R（RIP）：RIPによって学習した経路です。

[1/0] の意味

S 172.16.0.0/24 [1/0] via 10.0.0.2 の [1/0] はアドミニストレーティブディスタンス（AD値）とメトリックです。
スラッシュの前がAD値、後ろがメトリックです。

AD値は経路の信頼性を示す数字で、値が小さいほど優先されます。
直接接続は0、スタティックルートは1、OSPFは110、RIPは120です。
同じ宛先への経路が複数ある場合、AD値が最も小さい経路が採用されます。

via の意味

via 10.0.0.2 はネクストホップアドレスです。この宛先へのパケットを次に渡す相手のIPアドレスを示します。
「この道へ行くには、まずあの交差点を通れ」という標識のようなものです。

Gateway of last resort

Gateway of last resort is 10.0.0.2 to network 0.0.0.0 はデフォルトルートが設定されているときに表示されます。
どの経路にも一致しないパケットは 10.0.0.2 に転送されます。
この表示がない場合、デフォルトルートが設定されていません。
インターネットに接続するルータでは必ず確認すべき項目です。

ルータの基本情報確認——show version

ルータのハードウェアとソフトウェアの基本情報を表示します。


R1# show version


Cisco IOS Software：IOSのバージョンが表示されます。設定できる機能やコマンドはIOSバージョンによって異なります。

Router uptime：ルータが起動してからの経過時間です。最後に再起動した時刻の目安になります。

System image file：どのIOSファイルから起動しているかを示します。

疎通確認——pingとtraceroute

ping——「届くかどうかの確認」

指定したIPアドレスへの疎通確認コマンドです。


R1# ping 192.168.1.2


!（感嘆符）：応答あり。正常に届いています。

.（ドット）：タイムアウト。応答がありません。

U：宛先到達不能（Unreachable）。

5つの記号の組み合わせで状況を判断します。
!!!!! は完全に疎通できています。
….. は完全に届いていません。
U.... は1回目に宛先到達不能の応答が返り、2回目以降はタイムアウトという状況です。

traceroute——「どこで止まっているかの特定」

パケットが通過するルータのIPアドレスを順番に表示します。
疎通できないとき、どこまでは届いていてどこで止まっているかを特定するのに使います。


R1# traceroute 172.16.0.10

1  10.0.0.2    4 msec  1 msec  1 msec
2  172.16.0.1  2 msec  2 msec  2 msec
3  172.16.0.10 3 msec  3 msec  3 msec


各行が1つのルータを示します。
3列の数字は3回の応答時間（ミリ秒）です。
* が表示された場合、そのホップでの応答がなかったことを意味します。

設定ファイルの確認——show running-configとshow startup-config

R1# show running-config
R1# show startup-config


show running-config は現在動作中の設定（RAM上）を表示します。
show startup-config は起動時に読み込まれるNVRAM上の設定を表示します。

2つの出力を比べることで、「保存されていない設定変更がないか」を確認できます。
特定の設定だけ確認したいときは | でフィルタリングできます。


R1# show running-config | include ip address
R1# show running-config | section interface


include は指定した文字列が含まれる行だけを表示します。
section は指定したセクション全体を表示します。
大きな設定ファイルの中から必要な部分だけを素早く確認できます。

確認コマンドの使い方まとめ

現場のトラブルシューティングでよく使う確認の流れを整理します。

①インターフェースの状態確認：show ip interface brief で Status/Protocol が up/up かどうかを確認します。
問題があれば show interfaces で詳細を確認します。


②ルーティングテーブルの確認：show ip route で宛先への経路がテーブルにあるかどうかを確認します。
経路がなければパケットは転送されません。


③疎通確認：ping で届くかどうかを確認します。
届かない場合は traceroute でどこで止まっているかを特定します。


④設定の確認：show running-config で意図通りに設定が入っているかを目視で確認します。

まとめ

ルータの確認コマンドは現場での必須スキルです。

show ip interface brief でインターフェースのIPアドレスと up/up 状態を一覧確認します。
show interfaces でエラーカウンターや帯域幅など詳細情報を確認します。
show ip route でルーティングテーブルを読み、経路コードと via（ネクストホップ）を理解します。
ping と traceroute で疎通確認と問題箇所の特定を行います。

私のロードマップを使った人も「確認コマンドの見方を覚えてから、Packet Tracerでの演習が一気にスムーズになった」と言っていました。

設定したら必ず確認する。この習慣を今から身につけてください。

次回はルーティングの本質に踏み込みます。
パケットが複数のルータをまたいでどのように届くのか、ルーティングテーブルの仕組みをさらに深掘りします。


ぜひ明日お会いしましょう。
フォローしてお待ちください。

#CCNA #ネットワーク #エンジニア