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OSPFとRIP:ルーティング動作から見る違い

2022年1月26日 に投稿された

IGP(Interior Gateway Protocol)という内部ゲートウェイプロトコルには、ホップ数(通信経路上に存在する転送・中継設備の数)重視のディスタンスベクター型、コスト値重視のリンクステート型、そして距離と方向の複合値を重視するアイブリット型である。

目次

OSFPとは?その動作・仕組みについて

1、Hello パケットによるネイバー(Neighbor)関係の確立

2、LSA交換によるLSDBの構築

3、SPF値による最適ルートの選出

RIPとは?その仕組みについて

サブネットから見るホップ数の計算

OSFPとは?その動作・仕組みについて

OSPF(Open Shortest Path First)とは、ディスタンスベクター型ルーティングプロトコルの代表であり、通信経路のコスト値で最適ルートを決めるという経路制御の方式である。関連記事:「OSPFとBGP:AS内外の経路制御を解説

1、Hello パケットによるネイバー(Neighbor)関係の確立

OSPF Hello パケットとは、隣接ルーターとのネイバー関係を確立・維持するために、対象ルーターに送信するパケットである。

 ネットワーク内の基本情報を把握し、通信やり取りを実行するために、隣接ルーターとのネイバー関係を構築する必要がある。
 ネイバー関係だと認識されたら、Hello パケットがネイバーテーブルに保存される。その後、ネイバー関係を維持するために、定期的にHello パケットを送信し、相手の状態(機器の存在や正常動作)を確認する。

 上記の図に示す通り、互いにHello パケットを受送信することで、自分の状況を相手に知らせ、相手の存在を確認することができる(例えば、ルーター A⇄ルーター B、ルーター B⇄ルーター C)。それによって、ネイバー関係の成立・維持が実現されるわけである。


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2、LSA交換によるLSDBの構築

LSAとは、Link State Advertisementの略で、OSFPルーターの持つ自分に関する情報(ルーターID、リンク数、コストなどのインターフェース情報)が含まれている。

LSDB(Link State Database)とは、LSAを収納するトポロジテーブルであり、ネットワーク全体の構造いわゆるトロポジマップを反映するデータベースである。

 OSPFでは、ネイバー関係のルーターは互いにLSAを送信し、相手のインターフェース情報を収集する。相手はLSAをLSDBに保存して、その後また他のネイバールーターに送信する。

 その繰り返しによって、LSAはネットワーク内のすべてのルーターに行き渡って共有される。同じエリア内のすべてのルーターも同じLSDBを保有するようになった。


 LSDBに収納されたLSAの組み合わせによって、ネットワーク全体の構造関係図は完成する。

3、SPF値による最適ルートの選出

SPFとは、Shortest Path Firstの略で、宛先までのコスト合計値を計算した上で最適ルート(コストの合計値が最も低いルート)を決めるアルゴリズムである。


 コスト値の算出は上記の公式に示す通り、10Mbpsのコスト値が10、1Gbps(1000Mbps)のコスト値が1と見なす。

 ルーターAのコスト合計値が4、ルートBのコスト合計値が11。ルートAを最適ルートだと見なす。
 また、すべてのリンクが1Gbpsの場合、各ルートのコスト合計値は宛先によって異なる。ルーターAのコスト合計値が4、ルートBのコスト合計値が2。ルートBを最適ルートだと見なす。

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 インターフェース障害やネットワーク機器の削除によって、経路が無効になった場合に、LSU(LSAの送信を要求する)の通知を受けた各ルーターは速やかに経路を切り替えて対処する。その時間はわずか数秒かかる。

RIPとは?その仕組みについて

RIP(Routing Information Protocol)とは、ネットワーク機器間(ルーター、中継設備など)のルーティングにおける経路制御に用いられるルーティングプロトコルである。

 ホップ数重視のRIPはIGP(内部ゲートウェイプロトコル)として使用される。最短パスを選出するために、通信経路上のホップ数を計算する必要がある。ホップ数の合計が最も小さいルートは最適ルートとして指定される。注:ホップ数とは通信経路上に存在する転送・中継設備の数。

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 上記の図に示す通り、ルーターを通るたびにホップ数は「+1」加算され、ルーティングテーブルにもその数値が反映される。  ルートAの合計ホップ数が4、ルートBの合計ホップ数が2。ルートBを最適ルートと見なす。ただし、ホップ数は最大15まで、15台を超えると通信できなくなる。

サブネットから見るホップ数の計算

サブネット(サブネットワーク)とは、ネットワークをより効率的に管理するために細分化されたネットワークであり、トラフィックがルーターを通らずに到達できる範囲を意味する。


 例えば、図表の中のルーターAから各ルーターまでのホップ数を計算すれば:

サブネット

宛先アドレス

ホップ数

192.168.1.0/24
192.168.5.3
2
192.168.2.0/24
192.168.5.3
2
192.168.3.0/24
192.168.5.3
1
192.168.4.0/24
192.168.5.3
1
192.168.5.0/24
直接接続
0
192.168.6.0/24
直接接続
0

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