ルーティングテーブルとは何ですか？

ここまで読んでいただいたあなたは、きっと疑問に思っていることでしょう。各ルーターのルーティングテーブルはどのように生成されるのでしょうか？この質問にはすぐにはお答えしませんが、電子ナビゲーションシステムを例に分析してみましょう。目的地情報を入力すると、電子ナビゲーションシステムは独自の地図データベースに基づいて最短ルートを計算します。この地図データベースはナビゲーションシステムにプリロードされていますが、世界の道路網は急速に変化しているため、定期的に更新する必要があります。更新しないと、川や海に迷い込んでしまう可能性があります…。

各ルータがマップデータベースと同様のリンク情報を持つことができれば、最短経路アルゴリズムを使用してナビゲーションを完了することもできます。各ルータ間でリンク情報を交換するためのプロトコルは、ルーティングプロトコルと呼ばれます。この記事では、いわゆるルーティングプロトコルについて簡単に説明します。ここまでで、ルーティングとは何かは理解できたと思いますが、プロトコルはどうでしょうか？プロトコルは、このリンク情報をどのように表現するか、このリンクを通過するのにどれくらいのコストがかかるか、このリンクの両端にどのノードルータがあるかを指定します。この情報を使用して、ルータはネットワーク全体のマップ（トポロジ図）を動的に描画できます。各宛先に対して、最短経路アルゴリズムに従ってルーティングエントリが動的に生成され、ルーティングテーブルと呼ばれるテーブルに格納されます。

ルーティングプロトコルに詳しい方なら、私がここで説明したルーティングプロトコルがOSPFとIS-ISであることは容易に想像できるでしょう。これらは非常によく似ています。いずれもリンクステートプロトコルであり、まずルーター間のリンク情報（コスト、両端に接続されているノード、リンクの種類など）を収集し、次に最短経路探索に似たアルゴリズムを実行してルーティングテーブル情報を生成します。

どのルーティングプロトコルを選択すべきか？

こんなに似ているのはなぜ？！これらは2つの異なる組織によって並行して開発された2つの協定です。どちらにも絶対的な優位性はありません。市場で試してみましょう！IS-ISはプロトコル開発と拡張性の面でより多くの利点があり、OSPFは後れを取る可能性があります。

今日は、どちらが勝つかを議論するのではなく、最初の質問に取り組みましょう。OSPFとIS-ISが同じルータ上で動作し、両方とも同じ宛先（同じネットワークアドレスとネットワークマスク）のルーティングテーブルを生成する場合、どちらのテーブルが使用されるのでしょうか？これは難しい優先順位の選択です。各メーカーは独自の選択をしています。Ciscoは、それぞれの優先順位を区別するために、AD（Administration Distance）という奇妙な名前を使用しています。優先順位0が最高優先度で、優先順位255が最低優先度です。OSPFはデフォルトで優先順位ビット110を使用し、IS-ISはデフォルトで優先順位115を使用します。明らかに、OSPFのルーティング情報が優先されます。例を挙げて説明しましょう。

OSPFルート: 10.1.1.0/24 ネクストホップ aaaa AD 110

IS-ISルート: 10.1.1.0/24 ネクストホップ bbbb AD 115

すると、ルーティングテーブルには以下の情報が入力されます。

OSPFルート: 10.1.1.0/24 ネクストホップ aaaa AD 110

OSPFのAD優先度が高く、IS-ISのAD優先度が低いという誤解をしないでください。OSPFとIS-ISが同時に実行されている場合、IS-ISのすべてのルーティングエントリがルーティングテーブルに入らないというのは間違いです。重要なのは、同等のルーティングエントリのみがAD値の優先度を使用して、ルーティングテーブルに残るかどうかを決定できるということです。同等でないルーティングエントリの場合、ADの優先度は比較されません。

もちろん、ルーティングテーブルへの登録を競うことができるプロトコルは他にもあります。RIP(120)、EIGRP(90)、BGP(20,200)、直接接続ルート(0)とスタティックルート(1)があり、括弧内にはAD優先度と外部BGPが示されています。

20、内部BGPは200です。現在、一般的なルーティングプロトコルのAD優先度は次のとおりです。

直接ルート > スタティックルート > EBGP > EIGRP > OSPF > ISIS > RIP > IBGP

最適な次のホップはどれですか？

ルーティングテーブルについて説明したので、次にIPパケットがルーターにどのように到着するか、そしてルーティングテーブルを見つけてIPパケットの経路探索タスクを完了する方法について説明します。最も効率的かつ正確にネクストホップを見つけるにはどうすればよいでしょうか？
ルーティングテーブルに以下の 5 つのエントリがあり、IP パケットの宛先アドレスが 10.1.1.1 の場合、ルーティングテーブルはどのエントリを選択しますか? 最長プレフィックス一致ルールによると、10.1.1.1/32 が選択されます。これは完全一致、つまり 32 ビット一致だからです。
IPパケットの宛先アドレスが10.1.1.100の場合、最長一致で24ビットに一致する10.1.1.0/24が選択されます。
IPパケットの宛先アドレスが10.1.2.100の場合、16ビット一致する最長一致である10.1.0.0/16が選択されます。
IPパケットの宛先アドレスが10.2.1.100の場合、8ビットが一致する最長一致である10.0.0/8が選択されます。
IPパケットの宛先アドレスが192.168.1.1の場合、デフォルトルートである0.0.0/0が選択され、任意のIP宛先アドレスに一致させることができます。
10.1.1.1/32
10.1.1.0/24
10.1.0.0/16
10.0.0.0/8
0.0.0.0/0
ルーティングプロトコル、ルーティングプロトコルAD、およびルーティングルックアップの最長プレフィックスマッチングルールについて簡単に理解しましたが、次の記事ではリンクステートプロトコルOSPFを紹介します。