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公開：2024-04-08

IGP(Interior Gateway Protocol)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

IGP(Interior Gateway Protocol)とは

IGPはInterior Gateway Protocolの略称で、自律システム(AS)内部でルーティング情報を交換するためのプロトコルの総称です。IGPはASの内部でルーティングテーブルを構築し、パケットを目的のネットワークに転送するために使用されます。

IGPにはRIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)などの具体的なプロトコルが含まれます。これらのプロトコルはそれぞれ異なるアルゴリズムやメトリックを使用して、最適なルーティングパスを決定します。

IGPはAS内部のルーターの間で動作し、ルーターは隣接するルーターとルーティング情報を交換します。これにより、AS内のすべてのルーターが同じルーティングテーブルを持つことができ、パケットを効率的に転送できるようになります。

IGPはスケーラビリティ、収束速度、ロバスト性などの点で優れたパフォーマンスを発揮します。また、管理者がネットワークのトポロジや要件に応じて、適切なIGPを選択し、設定することができます。

IGPはAS内部の通信を最適化するために不可欠なプロトコルであり、ネットワークの安定性と効率性を確保するために重要な役割を果たしています。ネットワーク管理者はIGPの動作原理と設定方法を理解し、適切に運用する必要があります。

IGPの種類と特徴

「IGPの種類と特徴」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• RIP：ディスタンスベクトル型IGP
• OSPF：リンクステート型IGP
• IS-IS：OSI参照モデルベースのIGP

RIP：ディスタンスベクトル型IGP

RIPはディスタンスベクトル型のIGPであり、ホップ数をメトリックとして使用します。各ルーターは隣接するルーターからルーティング情報を受信し、それを基に自身のルーティングテーブルを更新します。

RIPは小規模なネットワークに適しており、設定が簡単という利点があります。しかし、ネットワークが大規模になると、収束に時間がかかり、ルーティングループが発生する可能性があるという欠点もあります。

RIPにはRIPv1とRIPv2の2つのバージョンがあり、RIPv2ではクラスレスアドレッシングやトリガーアップデートなどの改良が加えられています。RIPは古くから使用されているIGPですが、現在ではより高度なIGPに置き換えられつつあります。

OSPF：リンクステート型IGP

OSPFはリンクステート型のIGPであり、各ルーターがネットワークのトポロジ情報を保持し、最短経路を計算します。OSPFではルーターがリンクステートアドバタイズメント(LSA)を交換し、ネットワークの状態を把握します。

OSPFは大規模なネットワークに適しており、高速な収束と柔軟な設定が可能です。また、OSPFはエリアと呼ばれる論理的な区分を使用して、ネットワークを階層化し、スケーラビリティを向上させることができます。

OSPFにはOSPFv2とOSPFv3の2つのバージョンがあり、OSPFv3はIPv6をサポートしています。OSPFは現在最も広く使用されているIGPの1つであり、多くのネットワークで採用されています。

IS-IS：OSI参照モデルベースのIGP

IS-ISはOSI参照モデルをベースにしたIGPであり、リンクステート型のアルゴリズムを使用します。IS-ISはOSPFと同様にネットワークのトポロジ情報を交換し、最短経路を計算します。

IS-ISは大規模なネットワークに適しており、高速な収束と拡張性に優れています。また、IS-ISはマルチプロトコルラベルスイッチング(MPLS)との親和性が高く、MPLS-TEなどの高度な機能を実現できます。

IS-ISは主にサービスプロバイダーのネットワークで使用されており、インターネットのバックボーンを支える重要なプロトコルの1つです。IS-ISはOSPFと比べるとやや複雑な設定が必要ですが、高度なネットワーク要件に対応できる柔軟性を備えています。

IGPの設定と運用

「IGPの設定と運用」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IGPの設計とアドレス計画
• IGPのパラメータ調整とモニタリング
• IGPのトラブルシューティングと最適化

IGPの設計とアドレス計画

IGPを導入する際はネットワークの要件や規模に応じて、適切なIGPを選択する必要があります。また、IGPのアドレス計画を適切に行い、ネットワークの階層構造や集約化を考慮する必要があります。

IGPの設計ではネットワークのトポロジ、冗長性、スケーラビリティなどを考慮し、最適なアーキテクチャを構築します。また、IGPのアドレス計画ではサマリルートの設定や、不要な経路情報の削減などを行い、ルーティングテーブルのサイズを最小限に抑えます。

適切なIGPの設計とアドレス計画により、ネットワークの安定性と効率性を高めることができます。ネットワーク管理者はIGPの動作原理を理解し、組織の要件に合わせて最適な設計を行う必要があります。

IGPのパラメータ調整とモニタリング

IGPを運用する際はプロトコルのパラメータを適切に調整し、ネットワークの状態を常にモニタリングする必要があります。IGPのパラメータにはhello間隔、デッドインターバル、コストなどがあり、これらを最適化することで、収束時間の短縮や負荷分散を実現できます。

IGPのモニタリングではルーティングテーブルの状態、ネイバー関係、トポロジ変更などを監視し、異常を検知した場合は迅速に対応する必要があります。また、IGPの統計情報を収集し、トラフィックパターンやリソース使用状況を分析することで、ネットワークの最適化に役立てることができます。

IGPのパラメータ調整とモニタリングはネットワークの安定運用に不可欠な作業です。ネットワーク管理者はIGPの動作を深く理解し、適切なツールと手法を用いてネットワークを監視し、制御する必要があります。

IGPのトラブルシューティングと最適化

IGPの運用中に問題が発生した場合は速やかにトラブルシューティングを行い、原因を特定して解決する必要があります。IGPの問題にはルーティングループ、ネイバー関係の失敗、不適切なパラメータ設定などがあります。

トラブルシューティングではログの分析、パケットキャプチャ、ping、tracerouteなどの基本的なツールを活用し、問題の切り分けを行います。また、IGPの設定を見直し、最適化を図ることで、問題の再発を防ぐことができます。

IGPの最適化ではネットワークの変更に合わせてプロトコルの設定を適宜調整し、パフォーマンスを維持・向上させます。また、新しい技術や機能を取り入れ、IGPの拡張性や柔軟性を高めることも重要です。ネットワーク管理者はIGPの動向を常に把握し、ベストプラクティスを適用していく必要があります。

IGPとBGPの連携

「IGPとBGPの連携」に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IGPとBGPの役割分担
• IGPからBGPへの経路再配布
• BGPからIGPへの経路注入

IGPとBGPの役割分担

IGPはAS内部でルーティング情報を交換し、パケットを転送するためのプロトコルです。一方、BGP(Border Gateway Protocol)はAS間でルーティング情報を交換し、インターネット全体の経路制御を行うためのプロトコルです。

IGPとBGPはそれぞれの役割に応じて連携し、シームレスなエンドツーエンドの通信を実現します。AS内部ではIGPが使用され、ASの境界ではBGPが使用されます。この役割分担により、スケーラビリティと柔軟性を確保しつつ、効率的なルーティングが可能になります。

ネットワーク管理者はIGPとBGPの役割を理解し、それぞれのプロトコルを適切に設定・連携させる必要があります。これにより、組織内外のネットワークを最適に制御し、安定したサービスを提供することができます。

IGPからBGPへの経路再配布

IGPで学習した経路情報を、BGPに再配布することで、AS内部の経路をAS外部に広告できます。この経路再配布により、組織内のネットワークをインターネットに接続し、外部との通信を実現します。

経路再配布ではIGPのメトリックをBGPのパスアトリビュートに変換し、適切なフィルタリングやサマリ化を行う必要があります。また、再配布によって発生するルーティングループや不整合を防ぐため、慎重な設計と設定が求められます。

ネットワーク管理者はIGPとBGPの相互作用を理解し、組織のポリシーに沿って経路再配布を制御する必要があります。適切な経路再配布により、内部リソースの最適化と外部との円滑な通信を実現できます。

BGPからIGPへの経路注入

BGPで学習した経路情報を、IGPに注入することで、AS外部の経路をAS内部に広告できます。この経路注入により、組織内のネットワークから外部のリソースにアクセスし、インターネットとの通信を実現します。

経路注入ではBGPのパスアトリビュートをIGPのメトリックに変換し、適切なフィルタリングやサマリ化を行う必要があります。また、注入された経路がIGPの収束に与える影響を考慮し、慎重な設計と設定が求められます。

ネットワーク管理者はBGPとIGPの相互作用を理解し、組織のセキュリティポリシーに沿って経路注入を制御する必要があります。適切な経路注入により、外部リソースへのアクセスを最適化し、セキュアな通信環境を維持できます。

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