IGP(RIP、IS-IS、OSPF、EBGP、IBGP)内部ゲートウェイプロトコル

クズども · 2025年12月1日 10:00:20に投稿

データを転送するには、ルーターはまずルーティングデータを設定しなければなりません。通常はネットワークのサイズに応じて静的ルートまたは動的ルートを設定することができます。静的ルーティングは設定が簡単でシステム要件が低く、小規模ネットワークとシンプルで安定したトポロジーに適しています。欠点は、ネットワークトポロジーの変化に自動適応できず、手動介入が必要である点です。動的ルーティングプロトコルは独自のルーティングアルゴリズムを持ち、ネットワークトポロジーの変化に自動適応でき、一定数のレイヤー3デバイスを持つネットワークに適しています。欠点は、この構成は静的ルーティングよりもシステム要件が高く、ネットワークリソースを一定量占有することになることです。一般的な動的ルーティングプロトコルにはRIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP、BGPなどがあります。

内部ゲートウェイプロトコルRIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP は内部ゲートウェイプロトコル(IGP)であり、単一のISP向けの統一ルーティングプロトコルの運用に適しています。
外部ゲートウェイプロトコルBGPは自律システム間のルーティングプロトコルであり、主にインターネット上で異なるオペレーター間でルーティング情報を交換するために使われる外部ゲートウェイプロトコルです。

RIPルーティングプロトコル

RIPはルーティング情報プロトコル(Routing Information Protocol)の略です。これは比較的単純な内部ゲートウェイプロトコルであるIGP(Interior Gateway Protocol)で、主にキャンパスネットワークや構造が単純な地域ネットワークなど小規模なネットワークで使用されます。 RIPは一般的に、より複雑な環境や大規模なネットワークにはあまり使われません。

RIPは距離ベクトルアルゴリズムに基づくプロトコルで、UDPパケットを通じてルーティング情報を交換し、ポート番号520を使用します。

RIPはホップカウントを使って宛先アドレスまでの距離を測定し、これを測定(measure)と呼びます。 RIPでは、デフォルトではルーターから直接接続されたネットワークへのホップ数は0、ルーターを通じて到達可能なネットワークのホップ数は1、という具合です。つまり、この測定値はこのネットワークから宛先ネットワークまでのルーター数に等しいです。収束時間を制限するために、RIPではメトリック値は0~15の整数で、16を超えるホップ数は無限大、すなわち宛先ネットワークやホストに到達不可能と定義されます。この制限により、RIPは大規模なネットワークでの使用が不可能になっています。

性能向上とルーティングループ防止のために、RIPはスプリットホライゾンおよびポイズンリバース機能をサポートしています。

RIPは実装が比較的簡単で、OSPFやIS-ISよりも設定や管理がはるかに容易であるため、実際のネットワークでは依然として広く使われています。

RIPは2つのバージョンがあります:RIP V1とRIP V2です。

1. RIP V1はクラスフルルーティングプロトコルであり、ブロードキャストモードでのみプロトコルパケットの公開をサポートします。 RIP-1はプロトコルパケットにマスク情報を含まず、A、B、Cなどの自然なCIDRブロックからのルートのみを認識できるため、ルート集約や連続サブネットはサポートできません。

2. RIP V2はクラスレスルーティングプロトコルであり、RIP-1と比べて以下の利点があります。

1) ルーティングポリシー内のタグに応じて柔軟にルートを制御できる外部ルートタグ(ルートタグ)をサポートすること。

2) パケットはマスク情報を運び、ルート集約およびCIDR(クラスレスドメイン間ルーティング)をサポートします。

3) 次のホップを指定するサポートがあり、ブロードキャストネットワーク上で最適な次のホップアドレスを選択できます。

4) マルチキャストで更新パケットを送信し、リソース消費を減らすためにプロトコルパケットを受信できるのはRIP-2ルーターのみです。

5) プロトコルパケットの検証をサポートし、セキュリティ強化のためのプレーンテキスト検証とMD5検証の2つの方法を提供します。

OSPFルーティングプロトコル

OSPF(Open Shortest Path First)は、IETF組織によって開発されたリンク状態に基づく内部ゲートウェイプロトコルです。現在、IPv4プロトコルにはOSPFバージョン2(RFC2328)が使用されています。 OSPFバージョン3(RFC2740)はIPv6プロトコルに使用されます。

OSPFは現在最も広く使われているIGPプロトコルです。 OSPFの設計理念は、大規模および中規模ネットワーク向けに階層的かつゾーン別なルーティングプロトコルを提供することです。そのアルゴリズムは複雑ですが、ドメイン内ループを保証できません。

OSPFには以下の特徴があります:

1. 幅広い適応性:数百台のルーターを搭載する大規模ネットワークをサポートします。

2. マスクのサポート:OSPFパケットはマスク情報を運ぶため、OSPFプロトコルは自然なマスクに制限されず、VLSMへの良好なサポートを提供します。

3. 高速収束:ネットワークのトポロジーが変化した直後に更新パケットを送信し、この変化が自律システム内で同期されるようにします。

4. 自己ループなし:OSPFは収集されたリンク状態に基づいて最短パスツリーアルゴリズムを用いるため、アルゴリズム自体から自己ループルートが生成されないことが保証されています。

5. 地域分割:自律システムのネットワークは管理のために地域に分割され、地域間で送信されるルーティング情報はさらに抽象化されるため、占有するネットワーク帯域幅が削減されます。

6. 同等ルーティング:同じ宛先アドレスへの複数の同等ルートをサポートします。

7. ルート分類:優先順位の順に4種類のルートが使用されます:地域内ルート、地域間ルート、最初の外部ルートタイプ、そして外部ルートの2番目のタイプです。

8. 検証のサポート:パケット相互作用のセキュリティを確保するために、地域およびインターフェースベースのパケット検証をサポートします。

9. マルチキャスト伝送:特定の種類のリンクでマルチキャストアドレスのプロトコルパケットを送信し、他のデバイスとの干渉を減らす。

IS-ISルーティングプロトコル

IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System)は、もともと国際標準化機構(ISO)によってコネクションレスネットワークプロトコルCLNP(ConnectionLess Network)向けに開発されました。プロトコル)。

IPのルーティングサポートを提供するため、IETFはRFC1195年にIS-ISを拡張・修正し、TCP/IPおよびOSI環境の両方で使用できるようにしました。これは統合IS-IS(統合IS-ISまたはデュアルIS-IS)として知られています。

IS-ISは、自律システム内で使用される内部ゲートウェイプロトコル(IGP)です。 IS-ISは、ルーティング計算に最短経路優先(SPF)アルゴリズムを用いたリンクステートプロトコルであり、OSPFプロトコルと多くの類似点があります。グローバル展開の観点から見ると、OSPFは依然として大多数で使用されており、近年IS-ISの使用が増えています。

IGRPルーティングプロトコル

IGRPプロトコルは「Interior Gateway Routing Protool」の略称で、20世紀80年代にシスコが独自に開発し、シスコのプライベートプロトコルに属します。 IGRPはRIPと同様に距離ベクタールーティングプロトコルに属しているため、多くの点で類似点があります。例えば、IGRPは周期的なブロードキャストルーティングテーブルでもあり、最大ホップ数(デフォルトは100ホップ、100ホップ以上に達するとターゲットネットワークは到達不可)があります。 IGRPの最大の特徴は、リンク帯域幅、レイテンシ、負荷、MTU、信頼性の5つの側面を考慮した混合メトリクスを用いることです。これは、他のIGPプロトコルが単に一方の要素のみを考慮してメトリクスを計算するのとは異なります。現在、IGRPはCiscoが独自に開発したEIGRPプロトコルに置き換えられており、バージョン番号12.3以降のCisco IOS(Internetwork Operating System)はこのプロトコルをサポートしておらず、IGRPプロトコルを実行しているネットワークもほとんどありません。

EIGRPルーティングプロトコル

EIGRP IGRPプロトコルの様々な欠点や欠点から、CiscoはIGRPプロトコルの代替としてEIGRPプロトコル(Enhanced Internal Gateway Routing Protocol)を開発しました。 EIGRPは高度な距離ベクトルルーティングプロトコル(ハイブリッドルーティングプロトコルとも呼ばれる)であり、IGRPの混合測定を継承し、最大の特徴は非同等負荷分散技術の導入と非常に高速な収束速度です。 EIGRPプロトコルはシスコのデバイスネットワーク環境で広く展開されています。

参考：

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