情報通信ネットワーク(2005/10/28)
Ver. 1.1

目次

OSPF (Open Shortest Path First)

概要

• Link State型の典型的なRouting Protocolの一つ。
• Dijkstra（ダイクストラ）博士が開発した最短経路探索法(Shortest Path First)を利用して、経路情報( Forwarding Table )を作成するProtocolで、Openに作られた⁽¹⁾ので、Open Shortest Path First ⁽²⁾という名前になった。
• RIP の欠点を補う形で策定(原文)されており、中規模以上のNetworkで用いられる。

OSPF の特徴

• Link State型
  • VLSMに対応
  • MetricはI/Fでのコスト

OSPF の挙動

経路情報の交換

• Hello Messsageを交換することにより、Linkを確立する。
• Linkの変化情報(LSA:Link-State Advertisement)を交換する。
• 各々のRouterが全てのLink情報(トポロジィD.B. )を保持する。
• 各々のRouterが、獲得したLink情報を元に経路を各自計算する(このときにSPFアルゴリズムを実行する)。
• 30分に一度は、変化が無くても、Link情報(トポロジィD.B. )をリフレッシュする。

Link が切れたら

• Helloパケットが届かなくなるので、LinkのLostが判断できる。
• Linkが切れたという状態( Link State )がアナウンスされる。
• 各々のRouterが、トポロジィの変化を関知して、Tableを更新する。

RIP vs OSPF

OSPF の周辺

LS 型の問題点

• LS型の利点:全てのRouterが全ての情報をもっている
  • 全てのRouterが、最も効率的で、正しい経路を作ることができる。
• LS型の欠点:全てのRouterが全ての情報をもっている
  • 全てのRouterが、それぞれ、自分の経路を計算しなければならない。
  • 全てのRouterが、同一の情報をもっていないければならない。
  • OSPFは、本質的に負荷の問題を抱えている。

DR(指定ルータ)

• Router間を接続するメディアの属性
  • P2P :関係するRouterが2台(専用線)
  • Multi Access :関係するRouterが複数台(i.e. Ethernet)
• 同一のMulti Access Media上のRouterのTableは皆同じ。
• 同一のMulti Access Media上の一台が代表して経路を計算すれば十分
  • 交換する情報が減る
  • 計算能力のあるRouterに経路計算を任せて、他のRouterは、Forwardingに徹する。経路計算をするRouterは高くても、Forwardingを行うRouterは安く済む。
• 代表Router (DR)を決定し、それにOSPFの作業を任せてしまう。

認証

• OSPFでは全てのRouterは、同一な情報(LSDB)を共有し、それぞれ計算する約束。
• 誰かが嘘をつくと、全員が一挙に騙される⁽³⁾。
• Securityに対する不安⁽⁴⁾
• 互いに、認証を行い、信頼できるところとしか、情報を交換しない。

ケーブルマルチキャスト

• Broadcastによる情報交換では、Router以外のHostにも負荷が生じる。
• 経路情報を、Cable Multicast⁽⁵⁾で伝達する。
• Multicastは、Broadcast⁽⁶⁾とは異り、Groupに参加しているHostにしか通知しない。
• MulticastのGroupの範囲は、通常は、一つのBroadcast Domainに限定されないが、OSPFが利用するのは、単一のBroadcast Domain内部だけで、Multicastを行う⁽⁷⁾。
• 予め、MulticastのGroupに参加していなければ、情報が流れていることさえ関知しなくてもよい。

Area

• Networkを幾つかのGroupに分割する(個々のGroupをAreaと呼ぶ)。
• Area 0という( 0以外の.. ) AreaとAreaを結ぶ、特別なAreaを設け、Area間のRouting / Forwadingを行う。
• 個々の( 0以外の.. ) Areaは、Area内だけのRoutingをすればよい。
• Area 0は、個々のAreaをスタブNetwork (あたかも内部に構造がないNetwork )のように扱えばよい。
• 交換を行う情報量を減らす。
• Area間の通信には、Area ( 0以外)とArea 0両方を結ぶRouter (ABR)の存在が不可欠
• ABRが落ると、Area全体が落る。

外部経路

• AS External :組織外の経路を組織内の経路と区別してアナウンスする仕組。
• 組織内だけでなく、組織外の経路も流すことができる。
• Multi Home等に有効。

RIP 2

RIPの改良としてのRIP-2 ⁽⁸⁾

• RIPに上位互換
• VLSM ( CIDR )に対応
• Multicastを利用
• 認証

参考

• OSPFの動き（おさらい）
• ネットワーキング II
• OSPF と RIP
• OSPFのネイバー認証
• IP Routing with Cisco
• 第5回　大規模で複雑なネットワークでの運用に堪えるOSPF
• 第6回（最終回）　OSPFネットワークの確立と運用上の注意点