情報通信ネットワーク(2004/10/08)
Ver. 1.1

目次

Static Routing

概要

• 直接forwarding tableの内容を作成する。
• 人間が手動で行うので面倒だが、細かい制御ができる。
• forwarding tableの内容は、設定後、変更を行わない限り、この情報が利用されるので、情報が変化しない(静的)。
• 通常は、他のDynamic Routingと併用される⁽¹⁾。

詳細

• 各々の設定は、次の項目を指定する。
  • Network Address :宛先のNetwork Address
  • Network Mask :宛先のNetwork Mask
  • Next Hop :宛先に送るために、次に転送すべき、直接通信可能な宛先
    • Interface名: Router自身がこのnetworkに所属するので、下位(論理)層のProtocolで通信可能。
    • IP Address :このNetworkは、このIP Addressを持つRouter (同一Networkに所属している)に中継をお願いする。
  • 優先順位:同一のNetworkに対して、複数の情報がある場合⁽²⁾に、どちらを優先するかどうかを指定する。
• 優先順位の扱い:同一のNetworkに対して、複数の経路情報がある場合の選択は、次の二つで決定される⁽³⁾。
  • より狭いnetwork maskを持つ経路情報を優先する。
  • より優先度と高い経路情報を優先する

特別な経路情報

• Host Routing : netmaskが255.255.255.255 ( /32 )の経路情報。このnetworkは、Hostが一台しかないので、そのNetwork Addressを持つIP AddressのHostへのRouting ⁽⁴⁾として扱われる。

• Default Routing : netmaskが0.0.0.0 ( /0 )でNetwork Addressが0.0.0.0、すなわち、IP Address全部を意味する形式。通常は、明示的にRouting Informationが与えられていない場合のdefaultの転送先として扱われる。

  Host (PC)におけるdefault gatewayと同じもの。

Classfull Network

• IP AddressにはClassがある⁽⁵⁾。

  Class	範囲	Natural Netmask	Network数	Network内のHost数
  - (12)	0.0.0.0	/0	1	全てのIP Address
  A(13)	1.0.0.0 - 127.255.255.255	/8	2^7 - 1 = 127	2^24 = 16777216
  B(14)	128.0.0.0 - 191.255.255.255	/16	2^15 - 2^7 = 32640	2^16 = 65536
  C(15)	192.0.0.0 - 223.255.255.255	/24	2^23 - 2^15 = 8355840	2^8 = 256
  D(16)	224.0.0.0 - 239.255.255.255	-	-	-
  E(17)	240.0.0.0 - 255.255.255.255	-	-	-

• 昔は、1 Class, 1組織とし、大きなNetworkを持つ組織はClass A,中規模の組織はClass B,小さな組織には、Class Cを割り振っていた。

Routing Protocol

Routing Protocol の分類

IGP と EGP

Internetでは、複数の組織がかかわっており、それぞれ異なるNetworkの運用方針⁽¹⁸⁾で、運用されている。

そこで、統一的な一つの運用方針の元に運用されているNetwork GroupをAS ( Autonomous System :自律システム)とよび、AS内のRoutingとAS間のRoutingを区別して扱う⁽¹⁹⁾。

AS内部のRoutingを行うために、利用されるRouting ProtocolをIGP ( Interior Gateway Protocol )と呼び、AS間Routing行うために、利用されるRouting ProtocolをEGP ( Exterior Gateway Protocol )と呼ぶ。

DV .vs. LS

Routing Protocolでは、そのProtocolを利用して交換される情報( Routing Information )の形式の違いにより、次の二つに大きく分類される。

Distance Vector型

Routing Informationとして、宛先Network addressと、そこへ到達するために、どれ位のコストがかかるか(距離が遠いか? )を、互いに交換しあい、同じ宛先に対して、複数の経路がある場合は、コストが最小のものを選ぶ。

宛先に対する距離( Distance )の表( Vector )を交換するので、この名前がある。

Link State型

Routing Informationとして、「どことどこのNetworkが接続されているか?」あるいは、「その接続( Link )は継がっているいるかどうか( State )」を互いに交換し、その情報に基き、(AS内の) Network全体のTopologyを全て把握した上で、最適な経路を計算する。

様々な Interior Routing Protocol

RIP

DV型の典型的なRouting Protocol。広く利用されている。

VLSMが利用できない。

OSPF

LS型の典型的なRouting Protocol。広く利用されている。

VLSMが利用できる。

IGRP

DV型のRouting Protocolで、CISCO独自。

RIP (Routing Information Protocol)

概要

• Distance Vector型の典型的なRouting Protocolの一つ。
• 仕組が簡単で解りやすいので、昔から利用されている(今でも、利用されることが多い)。
• 単純なだけに、問題点も多く(後述)、多少、規模の大きいNetworkでは、他のRouting Protocolを使うことが望まれる。
• ARPANET ( The Internetの前身)時代から利用されており、BSD Unix上にroutedとして、標準提供されていたため、Internetの発展/ unix利用の拡大⁽²⁰⁾/ routedの利用/ RIPが蔓延る..という構造で広がった。

RIP の特徴

• Distance Vector型
  • Hop数をDistanceとして扱う。
  • 最大Hop数は15 ( 16は到達不能)。
  • アナウンス方法はBroadcast⁽²¹⁾。
  • アナウンスのタイミングは、30秒に一度。
  • 交換する情報は、宛先のNetwork AddressとHop数の対のTable。

RIP の挙動

経路情報の交換

• Interfaceの情報から、自分の所属するNetworkをHop数0としてTableに登録する
• 自分の保持しているForwarding Tableの内容を30秒に一回Broadcastでアナウンスする。
• アナウンスする内容は、Network Addressと、Hop数の組のみ。
• アナウンスを聞いたら次の手順で、Forwarding Tableの内容を更新
  • アナウンスの内容のHop数を1ずつふやす。
  • アナウンスの内容と、保持しているForwading Tableを比較し、もし、Forwarding Tableにないか、あるいは、Forwarding TableよりHop数の小さな対があった場合は、Forwarding TableのHop数と、Next Hop (これは、このアナウンスを行ったRouterのIP Addressになる)を更新する。

Link が切れたら

• 各々の経路に関しては、Timerをもち、最後にアナウンスされてから180秒経過した経路は、Hop数を16 ( RIPでは「到達不能」の意味)にしてしまう。
• 他から新しい経路のアナウンスがあれば、それを用いて更新する⁽²²⁾。

参考

• RFC 1058 : Routing Information Protocol
• RFC 1058 : Routing Information Protocol の日本語訳