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第７章 ルーティングプロトコル

第７章 ルーティングプロトコル. 目次 ( １ ). 7.1 経路制御 岩渕　隆亮 7.2 経路を制御する範囲 岩渕　隆亮 7.3 経路制御アルゴリズム 村山 徹之 7.4 RIP (Routing Information Protocol) 関 洋平. 目次 ( ２ ). 7.5 OSPF (Open Shortest Path First) 清水 良太 7.6 BGP （ Border Gateway Protocol) 工 保夫. 7.1 経路制御 （ルーティング）. 東京理科大学工学部経営工学科

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第７章 ルーティングプロトコル

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  1. 第７章 ルーティングプロトコル

  2. 目次(１) • 7.1 経路制御 岩渕　隆亮 • 7.2 経路を制御する範囲 岩渕　隆亮 • 7.3 経路制御アルゴリズム 村山 徹之 • 7.4 RIP (Routing Information Protocol) 関 洋平

  3. 目次(２) • 7.5 OSPF (Open Shortest Path First) 清水 良太 • 7.6 BGP （Border Gateway Protocol) 工 保夫

  4. 7.1 経路制御 （ルーティング） 東京理科大学工学部経営工学科 44010１５ 岩渕　隆亮

  5. 7.1 経路制御 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（ルーティング）と呼ぶ。 • ルーターは経路制御表を参照にしてパケットを転送する。したがって、経路制御表には絶対に正しい情報が必要。

  6. 7.1 経路制御 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 • スタティックルーティング 　　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→人間の手 • ダイナミックルーティング 　　ルーティング(経路制御）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。

  7. 7.1 経路制御 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

  8. 7.1 経路制御 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。

  9. ７．２経路を制御する範囲 東京理科大学工学部経営工学科 44010１５ 岩渕　隆亮

  10. 7.2 経路を制御する範囲 インターネットには様々な組織が接続されている • インターネットには世界中の組織が接続されている｡ • 言葉も違えば宗教も違う組織が接続されている｡ ↓ 　インターネットでは、管理される側も管理する側もなく、互いの組織は対等な関係で接続される。

  11. 7.2 経路を制御する範囲 自律システムとルーティングプロトコル • 組織内部で経路制御に関する決まりを決めて､それをもとに運用する範囲を自律システムという。 • 自律システムの例 地域ネットワーク、大きなＩＳＰ(インターネットサービスプロバイダ）など。

  12. 7.2 経路を制御する範囲 自律システムとルーティングプロトコル

  13. 7.2 経路を制御する範囲 自律システムとルーティングプロトコル • 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プロトコル。 →ＩＧＰ(ドメイン内ルーティングプロトコル） • 自律システム間の経路制御に利用されるプロトコル。 →ＥＧＰ（ドメイン間ルーティングプロトコル)

  14. 7.2 経路を制御する範囲 ＥＧＰとＩＧＰ • ルーティングプロトコルでは大きく二段階の階層化が行われている。 • EGPがなければ世界中の組織と通信をすることはできない。 • IGPがなければ組織内部の通信ができない。

  15. 7.3 経路制御アルゴリズム 東京理科大学工学部経営工学科 4401４０１ 村山 徹之

  16. 7.3 経路制御アルゴリズム 距離ベクトル型 • 距離ベクトルのアルゴニズムとは、距離と方向によって 次の目的のルーターを決め進んでいく方法。 • 欠点・・・構造が複雑になると、経路制御情報が安定するまで時間がかかったりする。

  17. 距離ベクトル型の略図 7.3 経路制御アルゴリズム Aまでの距離 ４ Aまでの距離 ８ Aまで、 行きたい Aまでの距離 ４の方向に進んでください。

  18. 7.3 経路制御アルゴリズム リンク状態型 • リンク状態とは、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。 • 長所・・・安定した経路制御を行なえる。 • 欠点・・・経路制御表を求めるのが大変。

  19. リンク状態型の略図 7.3 経路制御アルゴリズム ネットワークの地図 Aまで、行きたい 地図をみると左のほうが近いから左にいこう。

  20. 7.3 経路制御アルゴリズム ６ A ７ ５ ２ ３ ２ ２ 現在地 リンク状態型の地図

  21. 7.3 経路制御アルゴリズム 主なルーティングプロトコル

  22. 7.4 RIP(Routing Information Protocol) 東京理科大学工学部経営工学科 4401047 関　　洋平

  23. 7.4 RIP ルーターBはネットワークＡまで距離2 ルーターＡ ルーターＢ ルーターＡはネットワークＡまで距離１ ルーターＣ RIPとは何か • 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プロトコル。 ネットワークＡ

  24. 7.4 RIP RIPの基本的な動作 • 自分が知っている経路制御情報を定期的にブロードキャストする。 • ネットワークが切れたと判断した場合にはその情報が流れなくなり、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できる。

  25. 7.4 RIP 距離ベクトルによる経路決定 • どれだけのルーターを経由すれば通信先にデータに届くかを数値化した「ホップ数」を元に、最小のホップ数で到達できる経路を決定。 • IPアドレス、次のホップ先、ホップ数などの情報は経路制御表(ルーティングテーブル)に登録。

  26. 7.4 RIP 経路が変更されるときの処理 • 問題点・・・無限カウント(Counting to Infinity) • 解決策・・・（１）距離16を通信不能とする。 （２）スプリットホライズン ・・・ポインズンリバース、 トリガードアップデート

  27. 7.4 RIP RIP2 • マルチキャストアドレッシング トラフィックの軽減、関係のないホストへの影 響が小さくなる。　 • サブネットマスク対応 • 認証パスワード

  28. 7.5 OSPF 東京理科大学工学部経営工学科 4401044　清水　良太

  29. 目次 • OSPFの概要 • リンク状態型ルーティングプロトコル • メトリック • エリア概念 • OSPFメッセージのフォーマット • OSPFメッセージの役割 • まとめ

  30. 7.5 OSPF OSPFとは？ • Open Shortest Path Firstの略 • IGP (Interior Gateway Protocol) の一つ • リンク状態型のルーティングプロトコル • RIPより優れているとされる • ループの検出が可能 • サブネットマスクをサポート（RIP2は対応） • エリアの概念の導入

  31. 7.5 OSPF リング状態型の ルーティングプロトコル • ルーター間でリンク状態の情報を交換 • ネットワークのトポロジー情報を作成 • 経路制御表を作成 （教科書ｐ232 図7.13を参照） • メトリックを管理者が自由に設定できる

  32. 7.5 OSPF コンピュータA コンピュータB ネットワークの重みと経路選択 ATM155Mbps メトリック＝10 FDDI 100Mbps メトリック＝10 イーサネット10Mbps メトリック＝100 イーサネット10Mbps メトリック＝100 シリアル回線57kbps メトリック＝10000

  33. 7.5 OSPF エリア概念 • エリアとは？ • ネットワーク同士やホスト同士をグループ化してまとめたもの。 • エリア概念導入の理由 • ネットワークが大きくなると • トポロジーデータベースが大きくなる。 • 経路制御情報の計算が複雑になる。

  34. 7.5 OSPF エリア概念導入の利点 • ルーターはエリア内部のリンク状態だけを知っていればよい。 • 経路制御表の計算が容易になる。 • ある一つのエリア内で障害が生じても他のエリアへの障害の波及を防げる。

  35. 7.5 OSPF ①：内部ルータ ②：エリア境界ルータ ③：バックボーンルータ ④：AS境界ルータルータ 兼バックボーンルータ ⑤：AS境界ルータ兼内部ルータ エリア１ エリア２ エリア３ ① ① ① ⑤ ② ② ② ② ④ ③ バックボーンエリア エリア0 OSPFのエリア 自律システム内

  36. 7.5 OSPF OSPFメッセージの書式の順番 • OSPFのバージョン情報が入る。 • メッセージを識別する情報が入る。 • OSPFメッセージ全体の長さが入る。 • 単位はオクテット • メッセージの送信元のエリアを識別するための情報が入る。 • メッセージが正しく届いているかを確認するための情報が入る。 • 認証の体系を現す情報が入る。 • 無認証「0000」　簡易パスワード「0002」 • 認証に使われる情報が入る。 • 無認証「」　簡易パスワード「パスワード」 • AS内でルータを識別するための情報が入る。

  37. 7.5 OSPF バージョン タイプ パケット長 ルータID エリアID チェックサム 認識タイプ バージョン タイプ パケット長 　　認証 ルータID OSPFデータ エリアID チェックサム 認識タイプ 　　認証 OSPFデータ OSPFメッセージの書式 8 16 0 32

  38. 7.5 OSPF OSPFメッセージの役割

  39. 7.5 OSPF 指名ルータ・バックアップルータ 指名ルータ ルータA バックアップルータ

  40. 7.5 OSPF まとめ • OSPFとは • IGPの一つ • リング状態型のルーティングプロトコル • メトリック ・・・効率的なルーティングの実現 • エリア ・・・ルーターやネットワークの負荷を軽減 • OSPFメッセージの５つの役割 • Ripより高度なルーティングプロトコル

  41. 7.6BGP(Border Gateway Protocol) 東京理科大学工学部経営工学科 4401050 工　 保夫

  42. 7.6 BGP 7.6.1 ＢＧＰとAS番号 • ＢＧＰ（Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とは、組織ネットワーク間を接続するときに利用されるプロトコル。 ＥＧＰ （Ｅｘｔｅｒｉｏｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） ＥＢＧＰ ＩＢＧＰ ＢＧＰ

  43. 7.6 BGP AS番号 • 自律システム（ＡＳ）ごとに割り当てられた16ビットの番号。 2510:@nifty(旧infoweb) 2516:KDDI 2527:So-net 4734:DION 7515:OCN 経路制御 ・・ ＡＳ番号で、ＡＳを識別する。

  44. 7.6 BGP 組織 ISP ○ EBGP ● 地域ネット ○ ● IX ダイアルアップ AS2 EBGP EBGP 組織 IBGP ● ○ ● ○ ISP AS3 ISP ＡＳ番号でネットワークを管理

  45. 7.6 BGP BGPは経路ベクトル • なぜIPアドレスで直接経路制御をせずにAS番号を使うのか？ 同じAS内部には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

  46. 7.6 BGP 経路ベクトル 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

  47. 7.6 BGP ● AS3 AS2 AS1 ● ● ● ● AS4 AS1、AS2、AS3、AS4 AS1 AS2、AS3、AS4 ＡＳ１とＡＳ２の経路の交換

  48. 7.6 BGP AS1、AS2 AS1 AS1、AS2、AS3 ループの検出・回避 AS2 ● AS1 ● ● ● × 経路リストに自身のAS番号が含まれているので破棄 AS3 ● ●

  49. 7.6 BGP まとめ • ＢＧＰはＡＳ巻の経路交換のためにつくられたプロトコルでＥＧＰの一つ。 • ＡＳを識別するための番号。 ＢＧＰ ＡＳ番号

  50. 7.6 BGP 参考ＵＲＬ JPNIC管理のAS番号一覧 ftp://ftp.nic.ad.jp/jpnic/ipaddress/as-numbers.txt

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