１．ご挨拶
こんにちは、多機能発信者 零壱(ゼロイチ) テクトです。
今後、Qiitaでは、ネットワークやプログラム関連について
特に学生や初心者の方などの何かしらの足しになれば、と
情報を配信していきたいと思います。
２．2台目ルータの導入について
さて今後、配信や発信にあたり、僕の家のルータは、
ホームゲートウェイ(以後HGW)という
ルータと終端装置(後述)が合体した機器が、プロバイダ/回線会社様から
レンタルされているのですが、このHGWは性能は悪くないのですけど
とてもスマートではない（賢くない）子なので
HGWの下にスマート（賢い）なルータをつないで
賢い方で通信できるようにしたいと思います。
この構成によって、HGWを弄る事なく、家族の通信を邪魔せず
今後の実験や検証ができるようになる予定です。
また、HGWは回線利用上外せないので、HGWの負担を減らして
賢いル―タの方で、なるべく重たい処理を任せる事が可能になります。
３．二重ルータとは
さて、その実験や検証をするには、ルータ機能を持つHGWの
更に下に同じような機能を持つ別のルータを繋ぐ
という必要性が出てきます。
実はこの 「ルータにルータをつなぐ」 という二重ルータ構成。
通信ができない問題が非常に起きやすい事で有名です。
ですが、実際にはちゃんと理解していれば
全然問題なく使える構成だと、僕は思っているので
この問題を解決するのに必要な部分だけ
「ルータ」 の機能と仕組み
「ネットワーク」 の仕組み
を少し説明させて頂きます。
４．ルータとは
の前に、終端装置、について軽く説明します。
これは、光回線のインターネット、を使ってる人は
光ケーブルをLANケーブルに変換する装置/機能だと思ってください。
この回線終端装置を主に 「ONU」 と呼びます。
このONUとPCを直接つなぐとインターネットができるのですけど
これだと一台しかインターネットに繋げません。
そこで 「ルータ」 が登場します。
一般的に家庭用に使うルータは
「インターネット」 と 「自宅のネットワーク」 を
つなげてくれる役割を持ち
結果として、複数のPC/スマホをインターネットにつなげてくれます。
またこの時ルータは
その 「自宅のネットワーク」 の中で 「通信の整理」 をおこなう
出入口の役割も持っています、この出入口の機能を 「ゲートウェイ(以後GW)」
と呼んでいます。
そう、HGWとは、家庭用ネットワークのゲートウェイ装置の事で
ルータの事を指しているのですね。
単にルータではなく、ONUなどの機能も持つことから
一般的に「ONU」と「ルータ」が合体した機器を 「HGW」 と呼んで
「ルータ」と区別しています。
５．IPアドレスとネットワークとは
詳細は六法全書くらいあるので割愛しますが。
「IPアドレス」 は、そのネットワーク内の住所の役割をする番号で
主にHGW/ルータが、初めて接続しにきたPCやスマホへ
住所の番号を与えてくれます。
よくある番号は、 192.168.1.2 、といった番号です。
ここにサブネットという設定があるのですが
これは一般向けの 255.255.255.0 固定として進めます。
「IPアドレス」 と 「サブネット」 この2つの番号がセットで使われます。
先の番号では、 「192.168.1.2」 という番号のお話をしました。
これは 「192.168.1」 番ネットワーク内の
「.2」 番という住所を貰ったという事です。
この貰える住所は基本的に唯一無二です。
同じネットワークに同じ番号があったら、どっち宛から分からなくて
間違った方に通信してしまう可能性があります。
また、お作法として、HGW/ルータのIPアドレスは 「.1」 番である事がほとんどなので
このネットワークでは、出入口のGWとして機能する 「HGW」 は
「192.168.1.1」 の住所になります。
※この4つに区切った住所番号は、それぞれ 0～255まで使えます。
なのでアドレスでいうと 0.0.0.0～255.255.255.255まで
使えるという事ですね。
また。頭の「0」番と、最終末尾「255」番は
特別な番号なので使えません。
ここでは1～254が使える範囲になります。
※192.168.～、というのも一般的に使われる理由があるのですが
ここでは割愛します。
先ほどのルータの話と合わせると
「HGW」 や 「ルータ」 は、
「インターネット」 と 「192.168.1」 番のネットワークを繋ぐ装置で
「192.168.1」 番ネットワーク内の 「.1」 という住所にいる
「通信の交通整理」 をしてくれる 「GW」 という機器になりますね。
６．実際に起きる問題
長々と技術論を読んで頂きお疲れ様でした。もう少しです。
さて実際問題として二重ルータの問題は、
勘違いなのかミスかで、設定が間違っている事多く
その中でも特に多いのは、同じアドレス帯にしてしまう事です。
まずは接続についてです。
一般的なルータでは、 「WAN」 というポートがONUとつないだり
インターネットなどにつながる上位ネットワークの接続口。
「LAN」 というポートがルータがアドレスを払い出す下位のネットワーク
の接続口になっています。
なので、先ほどのHGW～ルータの接続というと
インターネット～～～WAN/HGW/LAN～～～WAN/ルータ/LAN～～～PC/スマホ
という実接続になります。
家庭用ルータやHGWは、取り付けてすぐ使えるのがウリですが
そのアドレスを気にせず接続した場合に、問題が発生しやすくなります。
HGWのIPアドレスと、ルータのIPアドアレスが同じだと
お互いの管轄で同じアドレスが多発して
通信の交通整理が機能しなくなります。
例えば
HGWのネットワークが 「192.168.1.x」 で
HGW自身のアドレスが 「192.168.1.1」 の場合
本来このネットワークの出入口の交通整理しているのは
HGWだというのは分かりますよね？
このHGWの下に接続したルータも 「192.168.1.1」 のアドレスだった場合
同じネットワークに同じ番号のGWが2つある
或いは、同じ番号のネットワーク同士が接続している、という問題が起きてしまい
通信をすると、どこのネットワークのどこのGWが分からなくなってしまい
通信ができなくなってしまいます。
７．実際に解決する方法
最終章です。ここまで読んで頂きありがとうございます。
さて、先ほどの通り問題点は 「同じネットワーク」 を繋いでしまう
或いは同じアドレスのGWを繋いでしまう、
のが問題であると分かりました。
では、結論も分かるでしょう。
アドレスを変えて、どちらかのネットワークを
別のネットワーク番号に変えてあげれば良いのです。
HGWのネットワークが 「192.168.1」 なら
ルータのネットワークは 「192.168.11」 など
被らないアドレス/ネットワークにすれば解決です。
もちろん、GWのアドレスも、それぞれに合わせてあげてください。
「192.168.11」 のネットワークなら
それを払い出すルータのアドレスも 「192.168.11.1」 といった具合です。
また、家庭用ルータであれば、WANポートがインターネット向けになってて、
HGWからアドレスを貰える設定になっていない事が多いので
ルータのWANポートの設定を、DHCPクライアント・DHCP自動取得、
といった設定に変える必要があるかと思います。
「DHCPクライアント」 や 「DHCP自動取得」 という機能は
HGWのDHCPサーバという機能から、自動で払い出されるIPアドレスを
貰うための設定です。そうでない場合、PPPoEなど
インターネットにつなぐ事を前提にした設定が入っている事が多いです。
※補足１※
上記例のHGW～ルータという接続の場合、
HGWに繋いだPCと、ルータに繋いだPC間は、基本的に通信はできません。
家庭用でこの二重ルータに設定した場合、HGWにはルータ以外つながず
ルータに全て接続するか、インターネットをするだけなら
HGWでもルータでも使えます。
※補足２※
たまに二重ルータにしても問題ない人がいるのは
HGWのネットワークが192.168.11.0とかで
買ってきたルータが最初から192.168.1.0だと
この問題が起きないため、使えるという事になります。
８．最後に──僕の場合──
さて、最後のおさらいです。
先ほどの知識を持って僕の自宅のネットワークを見てみましょう。
HGWの自宅ネットワーク側は、 「192.168.0.0」 のネットワークで
HGWは 「192.168.0.1」 のアドレスを持っています。
このHGWは、LAN1,LAN2,LAN3とポートがあるのですけど
家族用のルータ1号機が、LAN1に接続しているので
実験用として追加のルータ2号機は、LAN3を使う事にします。
幸いネットワークさえ分けてしまえば、細かい設定は不要で
通信ができます。特に上位のHGWは弄る必要は今のところないです。
下のルータ2号機には、WANの設定がDHCP自動取得
LANには、DHCPのIPアドレス払い出して、 192.168.20.0 を割り当てて
ルータ2号機のアドレスは、 192.168.20.1 とします。
これで接続すると、ルータ2号機のWANには、
HGWから 192.168.0.3 といったアドレスが払い出されて
ルータのWifiに接続したPCには、ルータから 192.168.20.2 と
いったアドレスが払い出されました。
以上で二重ルータでもインターネットが使えるようになりました。
この状態では、HGWが賢くないので、HGWにつないだPC/スマホと
ルータ1号機(又は、ルータ2号機)につないだPC/スマホの間での通信できませんが
これは仕方ありません。
いまのところ同じネットワーク内のみで通信が可能になります。
ひとまず、HGWに繋いでも、ルータ1号機、2号機のそれぞれにつないでも
インターネット自体はする事が可能です。
以上、ご清聴ありがとうございました。
どこかの誰かの何かの足しになれば幸いです。
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