MS_RoutingProtocols
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「ルーティング テーブル」の作成と、「ルーティング プロトコル」の選択について説明する。
- 「ルーティング テーブル」を作成するには、
現在のネットワークの情報をルータが入手する必要がある。 - ルータがネットワークの情報を入手する方法には、次の３種類の方法がある。
| # | 方法 | 種類 |
|---|---|---|
| 1 | ルータ自身が接しているネットワーク | 直接接続 |
| 2 | 管理者による手入力 | 「スタティック ルーティング」 |
| 3 | ルータ間での情報のやりとりによる入手 | 「ダイナミック ルーティング」 |
それぞれの特徴は、以下のようになる。
| # | 比較項目 | 直接接続 | スタティック ルーティング | ダイナミック ルーティング |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ルータの処理量 | 小さい | 小さい | 情報をやりとりし、計算するのでルータに負荷がかかる。 |
| 2 | 管理者の作業量 | 初期設定のみで、自動で設定される。 | 手入力のため、初期設定や変更時に作業量が多い。 | 初期設定のみで、自動で設定される。 |
| 3 | 帯域の使用 | なし | なし | ルーティング情報をやりとりするため、帯域を使用する。 |
このような特徴を持つため、
- 「ルータの数が少なく、ネットワークの変更などがあまり起こらない小規模ネットワーク」の場合は「スタティック ルーティング」を、
- 「ルータの数が多く、変更などが起こりやすい中 ～ 大規模ネットワーク」の場合は「ダイナミック ルーティング」を
使用するのが一般的である。
- 「ダイナミック ルーティング」には、
ルータ間で情報をやりとりするためのプロトコルが必要である。 - このプロトコルを「ルーティング プロトコル」と呼ぶ。
「ルーティング プロトコル」では、情報をやりとりすることで、以下の項目を決定する。
- 情報をやり取りするルータ
- 交換する情報の内容
- 交換するタイミング
- 受け取った情報の処理手順
- ベストパスの選択基準
- 「ルーティング プロトコル」が、上記の項目の値を決定する上で必要となる情報に「メトリック」と「コンバージェンス」がある。
- 「メトリック」と「コンバージェンス」は「ルーティング プロトコル」毎に異なる。
「ベストパス」を決定する場合に使用する値が「メトリック」である。
- 例えば、RIPの場合は、「ホップ数」（中継するルータ数）をメトリックとして使用し、「ホップ数」の値が小さくなるルートを「ベストパス」として決定する。
- また、OSPFの場合は、帯域幅を基本としたコストをメトリックとして使用し、コストが小さくなるルートを「ベストパス」として決定する。
- 「すべてのルータが、ルーティング テーブルを最新状態に更新し終えた状態」を「コンバージェンス」と言う。
- 「ルーティング プロトコル」毎、「コンバージェンス」になるまでの時間が重要なポイントになる。
「ルーティング プロトコル」は、IGPとEGPsとに大別される。
- IGPは、同一のAS内で使用される「ルーティング プロトコル」の総称。
- EGPsは、異なるAS間で使用される「ルーティング プロトコル」の総称。
具体的なプロトコルとしては、
- IGP：RIP, OSPF
- EGPs：EGP, BGP
がよく知られている。
IGPのプロトコルは、同一のAS内で使用される「ルーティング プロトコル」であり、動作の違いにより、以下の3種類に分割できる。
- 「ディスタンスベクタ型」
- 「リンクステート型」
- 「ハイブリット型」
移行メモ: 原文は「3種類に分割できる」としながら、 以下で説明されているのは「ディスタンスベクタ型」「リンクステート型」の 2 つのみ。 3 つ目の「ハイブリッド型」（EIGRP など、両者の特徴を併せ持つ方式）の 節が欠落しているため、原文どおりの構成で残している。
-
隣接するルータ同士で「ルーティング テーブル」の情報を交換し、
あて先ネットワークへの距離（Distance）と方向（Vector）によりベストパスを決定する方式。 -
比較的古いタイプのルーティングプロトコル。
仕組み上、ループを起こす可能性があるのでこのループを抑止するための機能を持っている。 -
単純な方式で、大規模ネットワークでは、
- 障害時やトポロジの変化時などで再構成されるまでのコンバージェンス時間がかかること、
- 全ルータの経路情報を交換するためのトラフィックが大きい
などの問題がある。
-
該当するプロトコルにRIPやIGRPなどがある。
- 隣接するルータ同士で「リンクステート データベース」の情報を交換し、
そこからあて先ネットワークへのベストパスを決定する方式。 - ディスタンスベクタ型と比べると仕組みはやや複雑であるが、
トラフィックが抑えられ、また、コンバージェンス時間も短い。 - 該当するプロトコルにOSPFやIS-ISなどがある。
EGPsのプロトコルは、異なるAS間で使用される「ルーティング プロトコル」であり、
インターネット上の各ASの境界にあるルータ同士、経路情報を交換する。
インターネットの規模が小さかった時代に作られたEGPは、
- 信頼性が低かったり
- 複雑なマルチパス環境に対応していなかったり
などの問題点があり、現在ではほとんど使われていない。
- 代わって主流となっているのが、EGP（EGP-2）を改良したBGP。
- 最新のバージョンのBGP-4では、EGP-2の問題点の多くが解消されている。
- EGP-2と違ってTCPを利用することで信頼性を上げ
- 経路状態に変化があった時にのみ更新情報を送る。
- ポリシー経路制御によって、
経路設定にある程度の意図を持たせることも可能になっている。 - また、BGPは、「CIDR」をサポートしており、
- 受け取った経路やローカル経路を集約し、複数の経路をまとめて1つの経路としてアナウンスできる。
- これにより、ルーティング情報の集約による「ルーティング性能向上」、「ルーティング情報の管理の簡素化」を図ることができる。
- また、BGPにはIBGPとEBGPがあり、
- AS内で使用するBGPをIBGPと呼び（BGP経路の伝播）、
- AS間で使用するBGPをEBGPと呼ぶ。
- BGPでは、ASを識別するために、AS番号を使用する。
※ AS 番号は当初 16bit（0〜65535）だったが、枯渇のため 32bit AS 番号（RFC 6793）が導入されている。
各ルータの持つインターフェイスのリンク（Link）の状態（State）を保持するデータベース。
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