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OSPFとBGP、それぞれの違いを解説

10G/25G/100G対応・次世代超高速スイッチ

 異なるルーティングのアルゴリズムにより、IGPにおいて三つの計算手法が活用されている。それぞれは、ホップ数(通信経路上に存在する転送・中継設備の数)重視のディスタンスベクター(OSPF)、コスト値重視のリンクステート(RIP)、そして距離と方向の複合値を重視するアイブリット(EIGRP)である。

IGP vs EGP、違いを解説
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OSPFとは

 OSPF(Open Shortest Path First)とは、ディスタンスベクター型ルーティングプロトコルの代表であり、通信経路のコスト値で最適ルートを決めるという経路制御の方式である。

S5860-20SQ(20x10Gb SFP+、4x25Gb SFP28)|164,697円

SPF(コスト値)アルゴリズムによる経路制御

 SPFとは、Shortest Path Firstの略で、宛先までのコスト合計値を計算した上で最適ルート(コストの合計値が最も低いルート)を決めるアルゴリズムである。

S3910-24TS(24xRJ45、4x10Gb SFP+)|79,207円
関連記事:OSFPとRIP、異なる計算方式による経路制御
コスト値の計算式
10G SFP+モジュール|2,060円

 コスト値の算出は上記の公式に示す通り、10Mbpsのコスト値が10、1Gbps(1000Mbps)のコスト値が1と見なす。

SPF(コスト値)アルゴリズムによる経路制御
S5860-24XB-U((24x10G BASE-T、4x10Gb SFP+、4x25Gb SFP28)

 ルーターAのコスト合計値が4、ルートBのコスト合計値が11。ルートAを最適ルートだと見なす。
 また、すべてのリンクが1Gbpsの場合、各ルートのコスト合計値は宛先によって異なる。ルーターAのコスト合計値が4、ルートBのコスト合計値が2。ルートBを最適ルートだと見なす。

最適ルート(最も小さいコスト値)
10G SFP+ DACケーブル|1,133円

OSPFエリアとは

 OSPFエリアとは、同じトポロジマップ(LSDB)を持つルーターのグループであり、ネットワークの細分化による通信の効率化を実現した。
 LSAとは、Link State Advertisementの略で、OSFPルーターの持つ自分に関する情報(ルーターID、リンク数、コストなどのインターフェース情報)が含まれている。
 LSDB(Link State Database)とは、LSAを収納するトポロジテーブルであり、ネットワーク全体の構造いわゆるトロポジマップを反映するデータベースである。

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OSPFエリアの定義
100G QSFP28モジュール|10,197円

 上記の図に示す通り、エリアA内のすべてのルーターが同じLSDB(エリアA)を共有する、エリアB内のすべてのルーターが同じLSDB(エリアB)を共有する。

OSPFエリアの内部と外部

 ネットワークの細分化、いわゆるネットワークを複数のエリアに分割し、共通のポリシーやIGPで「内と外」を意味づけた。
 関連性の低い情報なら概要だけ掴み、関連性の高い情報を詳しく把握する。そいう基準に則って、エリア内のルーターは所在エリアの詳細なネットワーク構成を記録し、エリアの外に流出させない。
 一方、エリア外のネットワーク構成の詳細を知る必要がなくなることは、大規模ネットワーク内のLSAやり取りの削減・帯域幅の節約に繋がる。

OSPFエリアの内部と外部
SFP+モジュール(RJ-45互換)|6,695円

 さらに、エリア内のネットワーク構成が変わる場合、各ルートのSPF値もそれなりに変わる。エリア内のすべてのルーターに知らせが届き、共有されたLSDBは更新される。
 それに対して、エリア外のネットワーク構成に変更がないため、SPF値の再計算を行わずに済む。


BGPとは

IGPに所属するOSPFとは違い、BGP(Border Gateway Protocol)とはEGPの一種として、AS間の情報通信を管理するルーティングプロトコルである。異なるAS間の経路制御を行い、最適なルートを選出する際に使われる。

S3150-8T2FP(8xPoE+、2x1Gb SFP)|23,587円

パス属性アルゴリズムによる経路制御

 ASとは、Autonomous Systemの略で、共通ポリシーを持つルーターやネットワークの集合体を意味する。そのASを区別・識別するために、各ルーターにユニークなAS番号が割り当てられた。
 ASパス(AS_PATH)とは、そのパス(経路)上すべてのAS番号を記したリストである。

ASパス(AS_PATH)とは、そのパス(経路)上すべてのAS番号を記したリスト
100G QSFP28モジュール|10,197円

 BGPはまさにASパに基づいて最適ルートを決めるルーティングプロトコルである。最も短いASパス(AS数が最も少ない)を最適ルートだと見なして、経路の優先順位を決めるというのはBGPの仕組みである。

25GBASE-SR SFP28モジュール|4,017円

BGPの仕組みとループ回避

 BGPはTCPセッション179番による接続を使用して、経路情報の交換(
OPENメッセージ)を行う。その経路情報の中に、自身のAS番号、ルーターID、BGPバージョン、自分の保有している経路情報などが含まれる。

経路情報の交換(OPENメッセージ)
S5860-20SQ(20x10Gb SFP+、4x25Gb SFP28)|164,697円

 また、経路ループを回避するために、受信したASパスに自分のAS番号が含まれている場合、ルーターはその経路情報の受信を拒否する。

BGPの仕組みとループ回避
AP Wi-Fi 6 802.11ax 2400 Mbps|23,587円

OSPFとBGP、両者の違いをまとめると

OSPFとBGP、両者の違い
Cat6 LANケーブル|299円


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