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ルーティングの要点まとめ(電気通信主任技術試験「システム」「設備管理」)

電気通信主任技術者試験(伝送交換)の「電気通信システム」、「伝送交換設備及び設備管理」で出題されるルーティングについてまとめました


専門科目で出されるほどの応用的な内容はここでは扱っていません


過去問を解きながら参考書にコピペしたものをもとに書いたものなので、怪しいところがあるかもしれませんが、参考程度に使用して下さい


試験の過去問の他、NTTラーニングシステムズのテキストからも引用しました

電気通信教科書 電気通信主任技術者 伝送交換設備及び設備管理・法規編 第2版

電気通信教科書 電気通信主任技術者 伝送交換設備及び設備管理・法規編 第2版


概要

ルーチングの方法

ルーチングテーブルから宛先を選ぶ場合、条件に合う宛先ネットワークアドレスが複数存在するときは、宛先IPアドレスとルーチングテーブルの宛先ネットワークアドレスを比較して、一致しているビット数が最も多いエントリが選択される



パケットフィルタリング:宛先の不明なパケットは不正パケットとして破棄される


ルータにデフォルトルートが設定されている場合は宛先不明のパケットはデフォルトルートに優先的に転送されるため、破棄されない


ルーチングの種類

ルータでは、一般に、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 を組み合わせて利用することが可能であり、経路選択には、ルーティングプロト コルの優先度が考慮されたルーティングテーブルを用いる方法がある

スタティックルーチング

ルータの管理者が手作業で設定したルーチングテーブルを元に固定的なルーチングを行う
ルータ間でルーチング情報を交換するためにルーチングプロトコルが利用されることはない

ダイナミックルーチング

ルータ間でルーチング情報を交換することで、ルーチングテーブルを常に最新の情報に保つ


IPアドレスの識別

サブネットマスクの情報を利用するかどうかで次の2つに分けられる

クラスフルルーチングプロトコル

ルーチングアップデートにサブネットマスクの情報を加えない
推測でサブネットマスクを適用する
→推測どおりに行かない場合がある

クラスレスルーチングプロトコル

ルーチングアップデートにサブネットマスクの情報を加える


※参考: クラスフルとクラスレスその4

ルーティングプロトコル

大規模なネットワーク内の、それぞれのネットワークをAS(自律システム: Autonomous System)という単位として扱い、AS内、AS間でルーティングプロトコルを用いてルーティング情報をやりとりする


AS間: エクステリアゲートウェイプロトコル群 (EGPs)
AS内: インテリアゲートウェイプロトコル群 (IGPs)


ルーティングプロトコル ディスタンスベクタ型 リンクステート型
AS内 インテリアゲートウェイプロトコル RIP、IGRP OSPF
AS間 エクステリアゲートウェイプロトコル EGP、BGP

ディスタンスベクタ型

隣接ルータとしか情報を交換しない
ルーチング情報の収束に時間がかかる

RIP (Routing Information Protocol)

AS内のルーチングで最も一般的
30秒ごとに経路制御情報をネットワークにブロードキャストする


180秒間ルーチング情報が届かない経路は経路障害とみなす


受信側は、ルーチング情報を修正し、ホップ数(宛先ネットワークに到達するまでに経由するルータの数)を1加えて他のルータにブロードキャストする


ホップ数が少なくてもトラヒックが多いネットワークや、通信速度が遅いネットワークを選んでしまうことがある

リンクステート型

ネットワークの接続状態を元に最適経路を求める


トポロジに変更があった場合、トリガードアップデートで即時にLSAをネットワーク内の全てのルータにアドバタイズする
そのLSAを受信した各ルータは、そのLSAをトポロジテーブルに格納 ⇒ トポロジマップの作成 ⇒ SPFツリーの作成 ⇒ ルーティングテーブルの更新を行い、トポロジチェンジの際は変更部分だけを差分アップデートするので帯域消費が少ない

OSPF (Open Shortest Path First)

メトリック(ネットワークに設定された重みの値)の合計を認識し、その値が少ないルートの選択を可能にする


トラヒックの多さや速度を加味して経路を選択できる


Helloパケット: ネットワークの監視
LSU(Link State Update)パケット: ルーティング情報の交換


各ルータはOSPFパケットを利用してルータ自身が保持しているリンク情報を交換し、リンク情報のデータベースであるLSDBを作成する
その後、各ルータは同一のLSDBを基に最適な経路を選択することでルーティングテーブルを作成する

BGP (Border Gateway Protocol)

AS間で利用される
EGPより信頼性を向上


どの順番でASを通るかというAS-Path属性を用いて経路を選択するため、パスベクトル型ルーティングプロトコルとも呼ばれる


現在はバージョン4に当たるBGP-4が利用されている
BGP-4は、CIDR (Classless Inter-Domain Routing)に対応しており、経路情報を集約して交換することが可能


※参考: ルーティング・プロトコルの役割を理解する:IPルーティング入門(1) - @IT







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