OSPFとBGP：AS内外の経路制御を解説

 

異なるルーティングのアルゴリズムにより、IGPにおいて三つの計算手法が活用されている。それぞれは、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（OSPF）、コスト値重視のリンクステート（RIP）、そして距離と方向の複合値を重視するアイブリット（EIGRP）である。

目次

OSPFとは

OSPFエリアとは

OSPFエリアの内部と外部

BGPとは

BGPの仕組みとループ回避

OSPFとBGP、両者の違いをまとめると

OSPFとは

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の動作について」

SPF（コスト値）アルゴリズムによる経路制御

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。

OSPFエリアとは

• OSPFエリアとは、同じトポロジマップ（LSDB）を持つルーターのグループであり、ネットワークの細分化による通信の効率化を実現した。

• 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。

上記の図に示す通り、エリアA内のすべてのルーターが同じLSDB（エリアA）を共有する、エリアB内のすべてのルーターが同じLSDB（エリアB）を共有する。

OSPFエリアの内部と外部

ネットワークの細分化、いわゆるネットワークを複数のエリアに分割し、共通のポリシーやIGPで「内と外」を意味づけた。

関連性の低い情報なら概要だけ掴み、関連性の高い情報を詳しく把握する。そいう基準に則って、エリア内のルーターは所在エリアの詳細なネットワーク構成を記録し、エリアの外に流出させない。一方、エリア外のネットワーク構成の詳細を知る必要がなくなることは、大規模ネットワーク内のLSAやり取りの削減・帯域幅の節約に繋がる。

さらに、エリア内のネットワーク構成が変わる場合、各ルートのSPF値もそれなりに変わる。エリア内のすべてのルーターに知らせが届き、共有されたLSDBは更新される。それに対して、エリア外のネットワーク構成に変更がないため、SPF値の再計算を行わずに済む。

BGPとは

IGPに所属するOSPFとは違い、BGP（Border Gateway Protocol）とはEGPの一種として、AS間の情報通信を管理するルーティングプロトコルである。異なるAS間の経路制御を行い、最適なルートを選出する際に使われる。

パス属性アルゴリズムによる経路制御

• ASとは、Autonomous Systemの略で、共通ポリシーを持つルーターやネットワークの集合体を意味する。そのASを区別・識別するために、各ルーターにユニークなAS番号が割り当てられた。

• ASパス（AS_PATH）とは、そのパス（経路）上すべてのAS番号を記したリストである。

BGPはまさにASパに基づいて最適ルートを決めるルーティングプロトコルである。最も短いASパス（AS数が最も少ない）を最適ルートだと見なして、経路の優先順位を決めるというのはBGPの仕組みである。

BGPの仕組みとループ回避

BGPはTCPセッション179番による接続を使用して、経路情報の交換(OPENメッセージ）を行う。その経路情報の中に、自身のAS番号、ルーターID、BGPバージョン、自分の保有している経路情報などが含まれる。

また、経路ループを回避するために、受信したASパスに自分のAS番号が含まれている場合、ルーターはその経路情報の受信を拒否する。

OSPFとBGP、両者の違いをまとめると