アクセス回線から地域ＩＰ網、ＩＳＰまでの経路と構造について

質問

とある本に“PPPOE接続では、PPPOEクライアントであるBBルータと、ISP（ISPルータ）が直結している。”と、書いてあったのですが、これは、“BBルータとISPのアクセスポイントのルータと物理的に直結、つまりは一本のケーブル繋がっている”という意味ですか？

契約するＩＳＰや使用するサービス、回線によって違うと思いますが、フレッツADSLなどはISPに着くまでに地域ＩＰ網のルータを経由したりなどして、とても直結だとは思えないのですが。それに地域ＩＰ網はＬＡＮだと聞いたのですが、それからも直結とは思えません。
それとも"論理的な直結”という意味なのでしょうか？

アクセス回線から地域ＩＰ網、ＩＳＰまでの経路と言うか、構造がいまいちよく分からないので教えていただけないでしょうか。また、参考文献の紹介でもかまいませんのでよろしくお願いいたします。

回答No.10

kuma-ku · ベストアンサー

フレッツサービスはPPPoE での通信ですので、ATM のことは忘れてください。

技術参考資料の44ページには、
”フレッツ・ADSL の回線収容設備は、ATM 伝送方式を使用します。”
と有りますが、あくまで伝送路としてATM を利用していると言うだけです。

ADSL でATM が表(ユーザサイド)に出てくるところでは、
ATM でPPP 機能を提供するPPPoA になってきます。

フレッツでは、全てIP での通信とお考えください。
局舎間の伝送路など、一部でATM 回線などが利用されていますが、
あくまで伝送路としてのATM で、
ルーティングなどの経路の選択はIP で行われています。

また、大きな局舎では直接ISP に収容する所もありますが、
小さな局舎はIP 通信網を経て地域のコア局に収容し、
そこにある”Broadband Access Server”で
各ISP への振り分けを行うような接続になっています。

先の回答で”カプセリング”をしないと書きましたが、
あくまでIP 通信網としてはカプセリングのサービスを提供する物ではなく、
サービスに応じて通信機器の間ではカプセリングを行う事も可能です。

実際、局舎とコア局舎間ではL2TP で通信が行われているようですが、
仮想的なパスを提供するための物になります。

繰り返しますが、IP 通信網は名前の通り、
それだけではIP を基本とした通信網になります。

> とありますが、ＮＴＴ局舎にあったほうがよいのでは・・？
> 地域ＩＰ網を利用しないＩＳＰのためにも・・？

IP 通信網を用意せずに、全ての局舎にAC を設置し、
そこからISP への振り分けを行っていては、
NTT・ISP ともに膨大なコストがかかってしまいます。

NTT が提供するIP 通信網を介し、コアとなる局にトラフィックを集め、
そこから各ISP への振り分けを行う事で、
両者にとってメリットのある状態と言えます。

関係する資料を見つけたので、紹介しておきます。

参考URL：

http://www.ntt-me.co.jp/bar/tutorial_pppoe-pppoa.html

お礼

着眼すべきはＩＰ通信であるということですね。

途中にＡＴＭ回線やＬ２ＴＰが使われて、データリンク層のヘッダがいろいろ変わったりするものの、
ルータやその他の機器、あるいはソフト？でそれらの差異は吸収されるので（透過的に）、それほど問題にするところではない。パケットがセルに分割されたり、トンネリングされても、中のＩＰヘッダをみて経路の制御を行っている。

という理解で大丈夫ですかね？

フレッツＡＤＳＬの場合、自宅から電話線がＮＴＴの局舎に一本伸びていて、局舎のＤＳＬＡＭからはＬ２ＴＰを使用して、ＩＳＰのＢＡＳにＶＰＮを張るので、
自宅のモデムからＩＳＰのＢＡＳの間は、"直通"のように見える・・

＞IP 通信網を用意せずに、全ての局舎にAC を設置し、
そこからISP への振り分けを行っていては、
NTT・ISP ともに膨大なコストがかかってしまいます。

本当にそのとおりですね。ＩＰ通信網を介したほうが合理的ですね。

回答No.11

kuma-ku

> 途中にＡＴＭ回線やＬ２ＴＰが使われて、データリンク層のヘッダがいろいろ変わったりするものの、
ルータやその他の機器、あるいはソフト？でそれらの差異は吸収されるので（透過的に）、それほど問題にするところではない。パケットがセルに分割されたり、トンネリングされても、中のＩＰヘッダをみて経路の制御を行っている。

厳密に言うと、L2TP でトンネリングする目的は、
グローバルIP を通すためだと思われますので、
”中のＩＰヘッダをみて経路の制御を行っている”
と言うところは違います。

IP 通信網内では、DSLAM-BAS 間(L2TP 区間)はL2TP のIP ヘッダで通信を行います。

つまり、以下のような通信パケットになるはずです。
※実際にパケットの中身を見たわけではないので、
　フレッツ網の構成と通常のL2TP の仕組みから判断しています。

[IPヘッダ][L2TPヘッダ][G-IPヘッダ][TCPヘッダ][データ]

L2TP でIP 通信網で通信を行うためには、
IP 通信網内のIP ヘッダがL2TP ヘッダの前に付与されます。

そして、L2TP 区間外は、L2TP のヘッダが外され、
本来のIP での通信となります。

要は、L2TP 通信の区間と区間外の参照IP は異なると言う事です。

L2TP のフレーム構造については以下のページを参照ください。
http://www.ipa.go.jp/security/awareness/administrator/remote/capter7/6.html
http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/verification/vpn02/rfc2661.txt

お礼

そうですよね、ＩＰ網通らないといけないですものね。そこでＬ２ＴＰを使ってるんですね。

おかげさまで自宅からＩＳＰまで、どのように通信が行われているかを理解することができました。

本当にありがとうございました。

回答No.9

kuma-ku

フレッツ網では、カプセリングなどの処理は行っていませんよ。

AC(PPPoE セッションを受け付けるServer)は、NTT 側で提供されています。
先に紹介した技術参考資料の91ページにその旨が記載されています。
仕様の詳細はブラックボックスですので、公開されていません。

ISP のユーザ情報の認識ですが、ユーザID にISP ドメインをつけて区別していますよね？
PPPoE で認証させるServer(Radius)を識別する為にこのドメインが使用されます。

hoge1@isp-a.com であれば、isp-a のRadius Server(認証サーバ)に届けられ、
flets@flets であれば、フレッツスクウェアのRadius Server(認証サーバ)に届けられます。

払い出すIP アドレスは、PPP の認証後、IPCP の機能よって提供されます。

お礼

皆さん本当にお付き合いありがとうございます。

＞ＡＣの機能はＩＰ通信網に含まれています
なるほど。見落としてました。
これはＡＣまでＡＴＭで接続してＰＰＰＯＥセッションを張り、その後ユーザＩＤに含まれるドメインを利用して各ＩＳＰの認証サーバへと問い合わせさせて、（ＡＣが）ＩＰアドレスをクライアントに割り当てるという流れなのですね。
いろいろ調べてみると、ＩＳＰエッジルータまでがＡＴＭ通信とは限らないようですね。おそらく僕が参考文献で見た、地域ＩＰ網にルータがあるというのは、ＡＣからＩＳＰのエッジルータ間が、ＩＰヘッダを利用した通信となっているということなのでしょうかね？
それならルータがあってもおかしくない気がしますし。

しかし、＞ＡＣの機能はＩＰ通信網に含まれています
とありますが、ＮＴＴ局舎にあったほうがよいのでは・・？地域ＩＰ網を利用しないＩＳＰのためにも・・？

他の参考文献ではＤＡＬＡＭまでは少なくともＡＴＭ通信であるということですが、厳密にはＡＣまでということですかね？自宅モデムからＡＣまでがＡＴＭならＰＶＣで論理的直接接続、ゆえにＰＡＤＩのブロードキャストという手段を採れる。というふうにスッキリするのですけども。どうでしょう？ご指導のほどおねがいします。

回答No.8

ymmasayan

No.1、No.4、No.7です。

No.7の補足です。先ほど回答してから、過去の記憶をたどってみたら
ＰＶＣを思い出しました。
交換網を使って居るのに、いわば、受話器を上げるだけで
目的の相手の電話が鳴るというサービスです。
参考ＵＲＬ。

参考URL：

http://e-words.jp/w/E79BB8E6898BE59BBAE5AE9AE68EA5E7B69A.html

回答No.7

ymmasayan

No.1、No.4です。補足質問にお答えします。

ここからはあくまでも推測で私がそれなりに勝手に納得している説明ですが。

>　ある参考文献には地域ＩＰ網にはルータがあると読んだのですが、
>　どうなんでしょうか？
地域ＩＰ網だと有るかも判りません。
下で説明します。

>　どうやって自宅モデムは目的のＩＳＰエッジルータを選んで、
>　コネクションを張るのでしょうか？
自宅モデムは何も知りません。ただパケットを流し込めば勝手にＩＳＰに届くのです。

もし、途中にＩＰ網が入るとするならユーザーのパケットの上に
更にＩＰヘッダーを付加しているものが居るはずです。
つまり二重包装ですね。
そのＩＰヘッダーでＩＳＰエッジルーターに送り届けられ、
そこで包装紙を１枚はがしてユーザーのパケットを取り出す。
パケット長の関係でパケット分割をしているかも知れませんね。
こう考えれば地域ＩＰ網にルータが有っても一向に構わないのです。

いずれにしても、そう考えれば仮想的な専用線は成立します。
つまり、自宅の玄関を出たとたんに何者かに拉致されて
色々乗り換えて気が付いたら
行きたい目的地についていた。という感じでしょうか。

もし、間違っていたらご免なさい。

回答No.6

kuma-ku

> この理解で正しいのでしょうか？
はい、電力系に限らず、Yahoo やeAccess などもNTT 局舎内でDSLAM から自営網(ISP-IP通信網)に収容します。

回答No.5

kuma-ku

> 間にあるＩＰ通信網の所有者はＮＴＴですかＩＳＰですか？

ここがフレッツ網と呼ばれる部分ですので、所有者はNTT になります。

電力系はISP を兼ねている為、IP 通信網からInternet へ直結しいているイメージになります。

■光系の場合
[PC(PPPoE Client)]---[ONU]-自宅|---|電力局舎--[光収容装置]--[ISPエッジルータ]--/ISP-IP通信網/--/Internet/

■ADSL の場合
[PC(PPPoE Client)]---[ADSL Modem]-自宅|---|NTT局舎-[DSLAM]--[ISPエッジルータ]--/ISP-IP通信網/--/Internet/

お礼

回答有難うございます。新たに書いていただいた二つのフローは電力系の場合のものですね。

つまりは、フレッツ網を使わない流れなのですね。電力系でＡＤＳＬの場合は途中まで電話線なのでＮＴＴ局舎につながりますが、その後はフレッツの場合と違い、フレッツ網ではなく、自社、あるいはその他の通信事業者（たぶん、自社でまかなってそうですが）の網でＩＳＰエッジルータに繋いで行くという形なのですね。
この理解で正しいのでしょうか？

回答No.4

ymmasayan

No.1です。補足質問に回答します。

>　だからブロードキャスト（ＰＡＤＩ）するときに、
>　間にたくさんルータがあっても、大丈夫なんですかね？

ブロードバンドルータとエッジルータの間は仮想的に専用線と同じですから
問題ないですね。
逆に言えばＡＴＭ網には交換機は有りますがルータはありません。
しかもＡＴＭ網はＩＰから見れば1つ下のレイヤーで動いています。

ＰＡＤＩがブロードバンドなのはお互いにＩＰアドレスが決まっていない状態で
セッションを張りにいくからですね。
だから、１：１で受け手が決まっていないと困るわけです。
専用線かＡＴＭならそれが出来ます。

お礼

＞ブロードバンドルータとエッジルータの間は仮想的に専用線と同じですから問題ないですね。

すっきりしました！
ただ、
kuma-kuさん（No.5)からいただいた回答と照らしあわせて、考えたのですが、自宅モデムからＩＳＰエッジルータ間はＡＴＭ技術で通信していますが、この間、地域ＩＰ網（フレッツ網）を経由しますよね。ある参考文献には地域ＩＰ網にはルータがあると読んだのですが、どうなんでしょうか？本当にあったとして、ＡＴＭ通信にルータは何の役目を果たしているんでしょうか？交換機だけで十分だと思うのですけどね。

あと、少々細かいことなのですが、自宅モデムがＩＳＰエッジルータとコネクションを張るときのことなんですが、どうやって自宅モデムは目的のＩＳＰエッジルータを選んで、コネクションを張るのでしょうか？ＩＳＰエッジルータもＩＳＰの数だけあると思うのですがよく見分けられますね？
考え出したら気になって・・

何度も失礼ですが、よろしければ回答お願いします。

回答No.3

kuma-ku

こんばんは
もちろん、論理的な直結です。

[PC(PPPoE Client)]---[ADSL Modem]-自宅|---|NTT局舎-[DSLAM]--/IP通信網/--[ISPエッジルータ]--/ISP網/--/Internet/

Internet までのアクセス経路の概略は以上のようになっています。
ADSL Modem とDSLAM 間がADSL 接続で、
PC とISP エッジルータ間がEthernet 接続になります。

PPPoE の認証ID の中には、各ISP のドメイン情報を含んでいる為、
IP 通信網から特定のISP にフォワーディングされます。

各ISP のエッジルータ(PPPoE Server)に届けられたPPPoE の認証パケットは、
ISP のRadius Server に認証情報を照会し、
正しいユーザと判断されればそこでグローバルIP アドレスが払い出されます。

フレッツに関して勉強されたい場合は、以下のページの『技術参考資料』を参照ください。
http://www.ntt-west.co.jp/flets/goriyou/index.html#siryou

お礼

教えていただいた技術参考資料を読ませていただきました。参考になりました。こんな詳しいのがあったんですね。
|NTT局舎-[DSLAM]--/IP通信網/--[ISPエッジルータ]--/ISP網/という流れですが、間にあるＩＰ通信網の所有者はＮＴＴですかＩＳＰですか？ＮＴＴの所有の場合もあれば、ＩＳＰの所有、あるいは通信事業者の所有という場合も考えられますかね？
あとフレッツとかじゃなくて、電力系が提供しているサービスなど（私はＥＯですが）では、ＮＴＴ局舎すら経由しない（自社でまかなう）パターンもありますよね？
もしよければこれらにもご助言ください。

回答No.2

mii-japan

PPPoEを解釈してください

イーサネット（プロトコル）を利用してpointとpointを接続するわけです
イーサネットで繋がっていることは意味しますが、一本のケーブルに限定はされていません

NTT局までのアクセス回線の状況はユーザから見えます

が、その先の地域IP網を利用したISPへの回線、さらにISPからインターネットエクスチェンジへの接続は能力・形態等公開されていません

NTT局から先は　物理的にも論理的にも多重化されています

このあたりのことは、多重伝送のイメージがつかめないと見当外れの理解になります
そこまで理解を深めようとチャレンジするのでなければブラックボックスとして受け止めるのがよろしいと思います

回答No.1

ymmasayan

電話局の入口にスプリッタがあります。
ここで分けられたＡＤＳＬ信号はＩＳＰの設置した架(ＤＳＬＡＭ)に送られます。
ここで集合モデムで復調したあとＡＴＭで多重化されＩＳＰに送られます。
ＡＴＭだから高速セル多重(論理多重)ということになりますね。

参考URL：

http://www.cresc.co.jp/tech/network/NET_TUTORIAL/Section_25.htm

お礼

ＡＴＭ技術を使用しているんですね～
ＡＴＭ技術を利用して、自宅モデムからアクセスルータまで論理的なコネクションを張るからこそ直通なのですね。

だからブロードキャスト（ＰＡＤＩ）するときに、間にたくさんルータがあっても、大丈夫なんですかね？