ip で読む IP・サブネット・ルーティング

サーバの現在地と出口を読む

Part 1 では ssh student@learner01 と打ち、名前を使ってサーバへ入りました。この章では、入った後の learner01 で ip a と ip r を読み、そのサーバがどの住所を持ち、どの出口へつながっているかを確認します。

ネットワークの切り分けは、いきなり設定を書き換えるところから始めません。まず「自分はどのネットワークに居るのか」「同じセグメントはどこまでか」「外へ出るなら誰に渡すのか」を読むところから始めます。

learner01
  NIC:  ens18
  IP:   172.16.10.20/24
  NET:  172.16.10.0/24      ← 同じセグメント
  GW:   172.16.10.1         ← 町の外へ出る出口

使うコマンド:
  ip a      自分の NIC と IP を読む
  ip r      直結ルートと default route を読む
  ping      default gateway に届くか確認する

この章を終えるとできること

ネットワークを読む 4 動作を、すべて learner01 上の読み取りコマンドで練習します。

IP、サブネット、経路表を分けて読む

1. IP アドレスはサーバの住所

172.16.10.20/24 のうち、172.16.10.20 が learner01 の IP アドレスです。Linux ではこの住所が NIC に付いています。NIC が複数あるサーバでは、ip a に複数のインターフェースが並びます。

この章では、172.16.10.20/24 が付いている NIC を VLAN10 の入口として読みます。名前は環境により ens18 や eth0 のように変わることがあります。名前よりも、どの IP が付いている NIC かを見るのが大切です。

2. /24 は同じセグメントの境界線

/24 は CIDR 表記で、172.16.10.0 から 172.16.10.255 までを同じセグメントとして扱う、という意味です。この章では 172.16.10.0/24 を VLAN10 の町として読みます。

3. ルーティングテーブルは「どこへ渡すか」の表

ip r は、Linux が持っている経路表を表示します。直結ルートは「この NIC に IP が付いているので、このネットワーク宛はそのまま出せる」という行です。default は、どの直結ルートにも当てはまらない宛先を最後に渡す出口です。

4. NIC と vmbr は見える場所が違う

learner01 の中では ens18 のような NIC 名が見えます。その外側、Proxmox ホスト側には vmbr という仮想スイッチがあり、VM の NIC を物理 NIC や VLAN へつなぎます。受講者は learner01 上で vmbr を操作しませんが、自分の NIC の先に仮想スイッチと物理ネットワークがあると理解しておくと、Chapter 3 の Bridge / VLAN がつながります。

5. L2 と L3 の入口を分ける

この章の中心は L3、つまり IP とルーティングです。ただし、同じ 172.16.10.0/24 の中で実際にフレームを届けるときは L2 の MAC アドレスが必要になります。その変換が Chapter 2 の ARP です。ここでは、同じセグメントか、町の外へ出るかを判断する入口までを扱います。

learner01 で ip の出力を読む

hostname

learner01

ip a
ip -br addr

2: ens18: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 ...
    inet 172.16.10.20/24 brd 172.16.10.255 scope global ens18

lo      UNKNOWN  127.0.0.1/8 ::1/128
ens18   UP       172.16.10.20/24

ip r

default via 172.16.10.1 dev ens18 proto static
172.16.10.0/24 dev ens18 proto kernel scope link src 172.16.10.20

ping -c 3 172.16.10.1

PING 172.16.10.1 (172.16.10.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.10.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.421 ms
64 bytes from 172.16.10.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.389 ms
64 bytes from 172.16.10.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.402 ms

--- 172.16.10.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss

読めないときの切り分け

1. NIC が複数あって迷う

NIC 名だけで判断せず、172.16.10.20/24 が付いた行を探します。lo は自分自身に戻る内線なので、この章の通信経路ではありません。

ip -br addr
ip -br link

2. ip r に default がない

default via 172.16.10.1 が無い場合、町の外へ出る出口が経路表にありません。この章では設定を変更しないため、出力をメモして講師または運営に共有します。設定追加は Chapter 4 以降の範囲です。

ip r
ip -br addr

3. ping 172.16.10.1 が通らない

まず ip a で learner01 が 172.16.10.20/24 を持っているか、次に ip r で 172.16.10.0/24 と default があるかを確認します。IP と経路表が正しく見えるのに ping が失敗する場合、Chapter 2 で扱う ARP / MAC 側の確認へ進みます。

ip a
ip r
ping -c 3 172.16.10.1

AI に相談

修了確認

inet 172.16.10.20/24 brd 172.16.10.255 scope global ens18

default via 172.16.10.1 dev ens18 proto static
172.16.10.0/24 dev ens18 proto kernel scope link src 172.16.10.20

修了確認の段階ヒント（問 1・問 2 共通）

次は ARP と MAC

この章では、learner01 の住所、同じセグメントの範囲、町の外へ出る gateway を読みました。ここまでが L3 の入口です。

次の Chapter 2 では、同じ VLAN10 の中で 172.16.10.1 に届く直前に、IP アドレスから MAC アドレスをどう引くのかを見ます。ip neigh と tcpdump で ARP を捕まえ、L2 と L3 のつながりを出力で確認します。