第7章 ルーティングプロトコル

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Transcript 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
1
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
2
目次(2)

7.5 OSPF (Open Shortest Path First)
清水 良太

7.6 BGP (Border Gateway Protocol)
工 保夫
3
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
4
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。
5
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。

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
7
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。
8
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
9
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。

10
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。
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
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


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)
13
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。
14
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
15
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。
16
7.3 経路制御アルゴリズム
距離ベクトル型の略図
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。
17
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。
18
7.3 経路制御アルゴリズム
リンク状態型の略図
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。
19
7.3 経路制御アルゴリズム
リンク状態型の地図
6
A
7
5
2
3
2
2
現在地
20
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
ルーティング
プロトコル
下位
プロトコル
方式
適応範囲
ループの
検出
RIP
UDP
距離ベクトル
RIP2
UDP
距離ベクトル
組織内
×
OSPF
IP
リンク状態
組織内
○
EGP
IP
距離ベクトル
対外接続
×
BGP
TCP
経路ベクトル
対外接続
○
IDRP
IP
経路ベクトル
対外接続
○
組織内
×
21
7.4 RIP
(Routing Information Protocol)
東京理科大学工学部経営工学科
4401047 関 洋平
22
7.4 RIP
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。
ルーターA
ルーターB
ネットワークA
ルーターC
23
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。
24
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。
25
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
26
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
27
7.5 OSPF
東京理科大学工学部経営工学科
4401044 清水 良太
28
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
29
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
30
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
31
7.5 OSPF
ネットワークの重みと経路選択
FDDI 100Mbps
メトリック=10
ATM155Mbps
メトリック=10
コンピュータB
コンピュータA
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
32
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。
33
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。
34
7.5 OSPF
①:内部ルータ
②:エリア境界ルータ
OSPFのエリア
③:バックボーンルータ
自律システム内
エリア1
①
エリア2
①
②
①
②
②
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3
⑤
②
④
③
バックボーンエリア
エリア0
35
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。
36
7.5 OSPF
OSPFメッセージの書式
8
0
バージョン
16
タイプ
32
パケット長
ルータID
エリアID
チェックサム
認識タイプ
認証
OSPFデータ
37
7.5 OSPF
OSPFメッセージの役割
タイプ
1
パケット名
機能
Hello
接続ルータの確認
指名ルータ・バックアップルータの決定
2
3
4
データベース記述
データベースの要約情報
リンク状態要求
データベースのダウンロードの要求
リンク状態更新
データベースの更新情報
5
リンク状態確認応答 データベースの確認応答
38
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
39
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
40
7.6 BGP
(Border Gateway Protocol)
東京理科大学工学部経営工学科
4401050 工 保夫
41
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)
BGP
EBGP
IBGP
42
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。
43
7.6 BGP
AS番号でネットワークを管理
組織
ISP
●
○
EBGP
地域ネット
●
IX
ダイアルアップ
○
AS2
EBGP
EBGP
組織
●
○
IBGP
●
○
ISP
ISP
AS3
44
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
45
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
経路ベクトル
46
7.6 BGP
AS1とAS2の経路の交換
● AS3
AS1 ●
AS2
●
●
● AS4
AS1
AS1、AS2、AS3、AS4 AS2、AS3、AS4
47
7.6 BGP
ループの検出・回避
AS1、AS2
AS1
AS
1
●AS2●
×
経路リストに自身のAS番号
が含まれているので破棄
AS3
● ●
AS1、AS2、AS3
48
7.6 BGP
まとめ
BGP

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番号

ASを識別するための番号。
49
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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