インターネットのAS内ルーティング：OSPF
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ルーティングを拡張可能にする 🔗
これまで扱ってきたルーティングは、理想化されたものでした。
- すべてのルーターが同じであると仮定していました。
- ネットワークが平坦であると仮定していました。
- しかし、現実はそうではありません。
規模：宛先が数十億もある場合
- すべての宛先をルーティングテーブルに格納することはできません。
- ルーティングテーブルの交換だけで、リンクが圧迫されてしまいます。
管理上の自律性
- インターネットは、ネットワークをつないだネットワークです。
- 各ネットワークの管理者は、自分のネットワーク内のルーティングを制御したい場合があります。
拡張可能なルーティングのためのインターネットのアプローチ 🔗
ルーターを
Autonomous System
にまとめます。- ASはAutonomous Systemで、ドメインとも呼びます。
自律システム内のルーティング (Intra-AS Routing)
- 同じAS（ネットワーク）内のホストとルーターの間のルーティングです。
- AS内のすべてのルーターは、同じドメイン内ルーティングプロトコルを実行する必要があります。
- 別のASに属するルーターは、異なるドメイン内ルーティングプロトコルを実行できます。
- ゲートウェイルーターは、自分のASの境界にあり、別のASのルーターへつながるリンクを持ちます。
自律システム間のルーティング (Inter-AS Routing)
- AS間のルーティングです。
- ゲートウェイは、ドメイン内のルーティングに加えて、ドメイン間のルーティングも行います。
相互接続されたAS (Interconnected ASes) 🔗
フォワーディングテーブルは、AS内とAS間のルーティングアルゴリズムによって構成されます。
- AS内ルーティングは、AS内の宛先に対するエントリーを決めます。
- AS間とAS内のルーティングは、外部の宛先に対するエントリーを決めます。
AS間ルーティングの役割 (Inter-AS tasks) 🔗
AS1のルーターが、AS1の外へ向かうデータグラムを受信したとします。
- ルーターはパケットをゲートウェイルーターへ転送しなければなりませんが、どのルーターへ渡すべきでしょうか。
AS1は、次のことを行う必要があります。
- AS2経由で到達できる宛先と、AS3経由で到達できる宛先を学習します。
- この到達可能性の情報を、AS1内のすべてのルーターへ伝えます。
これがAS間ルーティングの役割です。
AS内ルーティング (Intra-AS Routing) 🔗
内部ゲートウェイプロトコル（IGP）とも呼ばれます。
一般的なAS内ルーティングプロトコルは次のとおりです。
- RIP：Routing Information Protocol
- Bellman–Fordアルゴリズムの派生形です。
- OSPF：Open Shortest Path First
- IS-ISプロトコルは、本質的にOSPFと同じです。
- Dijkstraアルゴリズムの派生形です。
- IGRP：Interior Gateway Routing Protocol
- Cisco独自のプロトコルで、2016年まで数十年にわたって使われていました。
OSPF (Open Shortest Path First) 🔗
Open
は、公開されていて利用できるという意味です。
リンク状態アルゴリズムを使います。- リンク状態パケットを伝播します。
- 各ノードがトポロジーマップを持ちます。
- Dijkstraアルゴリズムで最短経路を計算します。
ルーターは、AS全体のほかのすべてのルーターへ、OSPFのリンク状態広告を伝えます。
- TCPやUDPではなく、IP上のOSPFメッセージに直接載せて送信します。
- リンク状態は、接続された各リンクについて通知します。
IS-ISルーティングプロトコルはOSPFと非常によく似ていて、同じ目的を持っています。
