7.1 経路制御（ルーティング）

7章.ルーティングプロトコル
1
7.1 経路制御（ルーティング）
４４０５０８２
2
IPアドレスと経路制御


ルーターが正しい方向へパケットを転送す
るための処理を経路制御またはルーティン
グと呼ぶ
ルーターは経路制御表(ルーティングテー
ブル)を参照してパケットを転送
経路制御表には絶対に正しい情報が入っ
てなければならない！
3
スタティックルーティングと
ダイナミックルーティング(1)
どうやって制御表を作成し管理するのか？

スタティックルーティング(静的経路制御)
ルーターやホストに固定的に経路情報を設定する方法



設定は手動で行われる
新たなネットワークを追加する場合、追加するネット
ワークの情報を全てのルーターに設定しなければなら
ない
ネットワークに障害が発生した場合、自動的に障害地
点を迂回して経路制御することができなく、手で設定を
変更しなければならない
管理者にかなりの負担がかかる
4
スタティックルーティングと
ダイナミックルーティング(２)
5
スタティックルーティングと
ダイナミックルーティング(３)
ダイナミックルーティング(動的経路制御)
ルーティングプロトコルを動作させ、自動的に
経路情報を設定する方法



ルーティングプロトコルの設定をしなければな
らない
新たなネットワークを追加する場合、ネット
ワークを追加したルーターの設定をするだけ
でよい
ネットワークに障害が発生した場合、迂回回
路を通るように自動的に設定が変更される
6
スタティックルーティングと
ダイナミックルーティング(４)
7
ダイナミックルーティングの基礎

隣り合うルーター間で自分が知っているネット
ワークの接続情報を教えあうことによりおこなわ
れる
8
7.2 経路を制御する範囲
4405019 小尾雅人
9
インターネットは…
インターネット
→考え方や、方針の違う組織が相互に接続
し、通信できる世界
→管理される、する側という関係がなく、互い
の組織は対等な関係で接続される
10
自律システム
自律システムとは・・・
→組織の内部で経路制御に関する決まりを
決めて、それを基に運用する範囲のこと。
経路制御ドメインともいう。
（例）・地域ネットワーク
・ISP(インターネットサービスプロバイ
ダ)
→管理者、運営者が経路制御の方針を
立て、それに従って経路制御の設定
11
自律システムにおけるルーティングプロトコル


IGP（Interior Gateway Protocol）
自律システム内部でダイナミックルーティング
に利用される、ドメイン内ルーティングプロトコ
ル
EGP(Exterior Gateway Protocol)
自律システム間の経路制御に利用される、ドメ
イン間ルーティングプロトコル
12
自律システム内と自律システム間の図
13
EGPとIGP
ルーティングプロトコルにおける2段階の階
層化
1.
EGPによって地域ネットワークやプロバイ
ダ間の経路制御が行われる
2.
IGPによってその地域ネットワークやプロ
バイダ内部のどのﾎｽﾄなのかが識別され
る
→ EGPが無ければ世界中の組織と、IGPが
14
無ければ組織内部と通信できない
７．３
経路制御アルゴリズム
４４０５０２０
帯金秀行
15
距離ベクトル型
（Distance-Vector）


距離（メトリック）と方向によって目的のネッ
トワークやホストの位置を決定する方法
※メトリック・・・経路制御で使われる距離
の指標、通過するルータの数
距離と向きしか情報がない
→処理は簡単
→ネットワーク構造が複雑だと安定するの
に時間がかかる上にループが生じやすい
16
リンク状態型（Link-State）
ルータがネットワーク全体の接続状態を理
解して経路制御表を作成
 すべてのルータが同じ情報を持つ
 ネットワークトポロジーから経路制御表を
求める計算が複雑
→高いＣＰＵ能力と多くのメモリ資源が必要

17
主なルーティングプロトコル
下位
ルーティング
プロトコルプロトコル
方式
適応範囲
ループの
検出
ＵＤＰ
距離
ベクトル
組織内
×
ＲＩＰ２
ＵＤＰ
距離
ベクトル
組織内
×
ＯＳＰＥ
ＩＰ
リンク状態
組織内
○
ＩＰ
距離
ベクトル
対外接続
×
経路
ベクトル
対外接続
○
ＲＩＰ
ＥＧＰ
ＢＧＰ
ＴＣＰ
18
7.4 RIP
(Routing Information Protocol)
４４０５０７１野村尚吾
19
RIPとは・・・


ネットワーク内でルータなどの制御機器が
経路情報を相互に交換するためのプロトコ
ル．
TCP/IP用やIPX/SPX用など上位のプロト
コルごとに種類があり、それぞれ全く違うも
のである．ルータ等の制御機器は、RIPで
得た経路情報を元にパケットをどこに送れ
ばよいかを判断する．
20
RIPの概要
ルータ-Bは
ネットワー
クAまで距離
２
②
ルーターA
ルーターB
ネットワークA
ルータ-Dは
ネットワー
クAまで距離
３
ルーターC
②
①
①
ルータ-Aは
ネットワー
クAまで距離
１
③
③
ルータ-Bは
ネットワー
クAまで距離
２
ルーターD
ルータ-Cは
ネットワー
クAまで距離
３
① 自分が知っている経路制御情報をブロードキャストする．(30秒に１回)
② 知った情報に距離を１足してからブロードキャストする．
③ このようにして少しずつ情報が伝わっていく．
21
経路決定



RIPは距離ベクトルにより経路を決定する．
距離の単位は「ホップ数」．
目的のIPアドレスに到達する時，できるだ
けホップ数が小さくなるような経路を選択
するよう制御されている．
22
距離ベクトルにより経路表を作成
距離ベクトルデータベース
IPアドレス
方向
距離
192.168.1.0
192.168.1.1
1
192.168.2.0
192.168.2.1
1
192.168.3.0
192.168.2.2
2
192.168.3.0
192.168.2.3
3
192.168.4.0
192.168.2.2
3
192.168.4.0
192.168.2.3
2
経路制御表
IPアドレス
方向
192.168.1.0
192.168.1.1
192.168.2.0
192.168.2.1
192.168.3.0
192.168.2.2
192.168.4.0
192.168.2.3
23
RIPで経路が変更される時の処理(1)
ネットワークが切れたと判断した場合には
その情報は流れなくなり，他のルーターは
ネットワークが切れたことを知ることが出来
る．
しかし、これだけではいくつかの問題
が発生する．

24
RIPで経路が変更される時の処理(2)
距離16を通信不能にする．
無限カウント スプリット経路情報を教えら
れたインターフェースには教
えられた経路情報を流さない．
（Split Horizon）

■
■
ループがある
ネットワーク


ポイズンリバース
トリガーアップデート
25
７．５ OSPF
４４０５０７４浜田洋之
26
OSPFはリンク状態形の
ルーティングプロトコル

OSPFはOpen Shortest Path Firstの略
リンク状態型のルーティングプロトコル
ルーターがネットワーク全体の接続状態を
理解して経路制御表を作成する方法
27
ネットワークAとルー
ターAはつながってい
ます。
ルーターA
ルーターB
ルーターC
ネットワークA
ルーターD
ネットワークAとルー
ターAはつながってい
ます。
ネットワークAとルー
ターAはつながってい
ます。
28
トポロジーデータベース
ルーターA
ルーターB
ルーターC
ネットワークA
ルーターD
29
OSPFでの経路
ルーター
FDDI１００Mbps
メトリック＝１０
ホスト
ルーター
ATM １５５Mbps
メトリック＝１０
ルーター
ホスト
イーサネット１０Mbps
イーサネット１０Mbps
メトリック＝１００
メトリック＝１００
ルーター
ルーター
シリアル回線５７ｋｂｐｓ
メトリック＝１００００
RIPでの経路
30
OSPFの基礎知識（１）


OSPFでは同一リンクに接続されていて、
経路情報を交換するルーターを隣接ルー
ターと呼ぶ
イーサネットやFDDIなど、複数のルーター
が同一リンクに接続されているときには、
指名ルーターが決められ、そのルーターを
中心に経路制御情報が交換される
31
OSPFの基礎知識（２）


RIPではパケットの種類は１つしかなかった
のでネットワークの数が多くなれば、毎回
交換する経路制御情報のパケットが大き
くなってしまっていた。
OSPFでは、役割ごとに５種類のパケットを
用意しているので、トラフィックを軽減させ
ながらよりスピーディーに経路を更新でき
るようになっている。
32
OSPFの基礎知識（３）
表：OSPFパケットの種類
タイプ
パケット名
機能
１
Hello
隣接ルーターの確認、指名ルーターの決定
２
データベース記述
データベースの要約情報
３
リンク状態要求
データベースのダウンロードの要求
４
リンク状態更新
データベースの更新情報
５
リンク状態確認応答
データベースの確認応答
33
OSPFの動作の概要
LANの場合
１０秒に一回Helloパケットを送信
４回（４０秒）待っても返事が来ない場合
接続が切れたと判断
リンク状態更新パケットを送信
34
リンク状態データベース
経路制御表
ネットワーク
ルーター
メトリック
IPアドレス
次のルーター
192.168.1.0/24
ルーターA
10
192.168.2.0/24
ルーターA
ルーターB
ルーターD
10
192.168.1.0
192.168.2.0
192.168.3.0
192.168.4.0
192.168.1.1
192.168.2.1
192.168.2.2
192.168.2.3
192.168.3.0/24
ルーターB
ルーターC
10
ルーターC
ルーターD
10
192.168.4.0/24
ホスト
192.168.3.0/24
192.168.3.1
ホスト
192.168.1.1
ルーターA
ルーターB
192.168.2.1
192.168.3.2
ルーターC
192.168.2.2
192.168.4.2
192.168.2.3
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.4.1
ルーターD
192.168.4.0/24
35
階層化されたエリアに分けてきめ
細かく管理
ネットワークが大きくなると経路制御情
報の計算が大変になる
計算の負荷を軽減するため、エリアとい
う概念を取り入れる
36
自律システム（AS)内
エリア１
エリア２
エリア３
ルーター① ルーター① ルーター① ルーター⑤
ルーター② ルーター② ルーター② ルーター② ルーター④
ルーター③
エリア０バックボーンエリア
37
バックボーンエリア
エリア0
エリア１
C
D
エリア０、エリア２、外部経
路の経路情報は、C、Dの
それぞれのルーターから
の目トリックの情報として
流される。
B
エリア２
A
E
ルーターEがデフォルト
ルートになるように、経路
情報を流す
38
7.6 BGP
(Border Gateway Protocol)
４４０５０２３加治正記
39
7.6.1 ＢＧＰとAS番号


BGP（ＢｏｒｄｅｒＧａｔｅｗａｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）は
AS間の情報伝達を行うためのプロトコ
ル。
AS間の経路制御にはAS番号を用いる。
40
AS番号


ASの識別を行うためＡＳごとに割り当
てられる16ビットの番号。
番号の発行はJPNIC （Japan Network
Information Center）が行っている
番号例：ISP = DION：4732 OCN：4713 So-net 2527
41
7.6 BGP
ＡＳ番号でネットワークを管理
AS1
組織
ISP
●
○
EBGP
地域ネット
●
IX
ダイアルアップ
○
AS2
EBGP
EBGP
組織
●
○
IBGP
●
○
ISP
ISP
AS3
42
7.6 BGP
なぜAS番号を使うのか？
大規模なネットワークには集約できない複数のネット
ワークアドレスが存在。
アドレスを別々に扱っての経路制御は大変。
AS単位での経路制御
43
7.6 BGP
ＢＧＰは経路ベクトル
BGPは目的とするASまでに通過するAS番号を
AS経路リストとして収集
経路選択の際にAS経路リストから
より短いルートを選択
44
経路ベクトルの利点


どのASを通過するのか分かるのでループ
の検出ができる。
パケットの転送時に通過するASを指定す
ることができる（ポリシー経路制御）
45

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