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7 章 . ルーティングプロトコル

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7 章 . ルーティングプロトコル

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  1. 7章.ルーティングプロトコル

  2. 7.1 経路制御(ルーティング) 4405082

  3. 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!

  4. 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 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)

  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(2)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)

  6. 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 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)

  7. 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)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)

  8. 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 4405019 小尾雅人

  10. 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

  11. 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

  12. 自律システムにおけるルーティングプロトコル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

  13. 自律システム内と自律システム間の図

  14. 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 • 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 • 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が無ければ組織内部と通信できない

  15. 7.3経路制御アルゴリズム 4405020  帯金 秀行

  16. 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

  17. 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

  18. 主なルーティングプロトコル

  19. 7.4 RIP(Routing Information Protocol) 4405071 野村 尚吾

  20. 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.

  21. 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 ルーターC ルータ-DはネットワークAまで距離3 ネットワークA ② ③ ① ① ③ ルータ-AはネットワークAまで距離1 ルータ-BはネットワークAまで距離2 ルータ-CはネットワークAまで距離3 ルーターD 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.

  22. 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.

  23. 距離ベクトルデータベース 経路制御表 IPアドレス 方向 距離 IPアドレス 方向 192.168.1.0 192.168.1.1 1 192.168.1.0 192.168.1.1 192.168.2.0 192.168.2.1 1 192.168.2.0 192.168.2.1 192.168.3.0 192.168.2.2 2 192.168.3.0 192.168.2.2 192.168.3.0 192.168.2.3 3 192.168.4.0 192.168.2.3 192.168.4.0 192.168.2.2 3 192.168.4.0 192.168.2.3 2 距離ベクトルにより経路表を作成

  24. 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.

  25. 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. • 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) ■ 無限カウント ■ 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

  26. 7.5 OSPF       4405074 浜田 洋之

  27. OSPFはリンク状態形の   ルーティングプロトコル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

  28. 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。 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。

  29. 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

  30. OSPFでの経路 ルーター FDDI100Mbps メトリック=10 ATM 155Mbps メトリック=10 ホスト ホスト ルーター ルーター 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 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

  31. 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

  32. 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。

  33. OSPFの基礎知識(3) 表:OSPFパケットの種類

  34. 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

  35. リンク状態データベース 経路制御表 ホスト 192.168.3.0/24 192.168.3.1 192.168.3.2 ホスト ルーターA ルーターB ルーターC 192.168.1.1 192.168.2.1 192.168.2.2 192.168.4.2 192.168.2.3 192.168.4.1 ルーターD 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24 192.168.4.0/24

  36. 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

  37. 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④ ルーター② ルーター② ルーター② ルーター② ルーター③ エリア0 バックボーンエリア

  38. バックボーンエリア エリア0 エリア1 C 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。 D B エリア2 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 A E

  39. 7.6BGP(Border Gateway Protocol) 4405023 加治正記

  40. 7.6.1 BGPとAS番号 • BGP(Border Gateway Protocol)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。

  41. 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:4713So-net 2527

  42. 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 AS1

  43. 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

  44. 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

  45. 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)