【CCNA対策】「OSPF」を解説してみた

こんにちは、クロミツです。

今回は、CCNAで100%出題されるといっても過言ではない「OSPF」をまとめていきたいと思います。

ネットワーク初学者であれば、「なんとなく聞いたことはあるけど、説明できない」って方が大半だと思うので、今回は自分なりにOSPFの特徴や役割についてまとめました。是非ご一読ください。

また、今回のOSPF以外の情報を発信している私のサイトです

→    　　kenkoushinri.com

是非、サイトをのぞいてみてください。

目次 [閉じる]
1 OSPFの主な特徴
2 OSPFを簡単に説明すると？
2.1 どんな情報を教え合うのか？
3 Helloパケットで隣人を判断する（伝言ゲーム開始）
4 コンバージェンスが速い（情報を持った状態になるのが速い）
5 OSPFはダイナミックルーティングプロトコル
6 メトリックは「コスト」で決める
7 まとめ

OSPFの主な特徴

OSPFの主な特徴を以下にまとめます。この特徴は、全てCCNA試験で覚えておかないといけないので必須項目です！

・OSPFは、ルーティングプロトコル（通信のお約束事）の一つ

・リンクステート型（アルゴリズム）←「接続情報（リンクステート）を周りと交換する」という意味。

・コンバージェンスが速い

・ダイナミックルーティングプロトコル←人の手で設定せず自動って意味。

・小規模〜大規模なネットワークで使われている

・別の経路選択がすぐに出来る←障害が起きても割と安心

・メトリック（距離）は「コスト」という値で決まる←ダイクストラアルゴリズムと呼ばれる計算方法で算出される

・各ネットワーク内にDR（リーダ）とBDR（サブリーダ）が選出される←ルーティング情報の負荷を軽減してる

・IGP（AS）と呼ばれる、同じネットワーク内の中で情報を交換する←ちなみに、EGPと言われたら別のネットワークをまたいで情報を交換します。

以上のような特徴を持っているのが、OSPFです。結構多いですが、それぞれ説明していきます。

OSPFを簡単に説明すると？

ネットワークでは、いろんな方法でルート情報を交換しています。

今回のOSPFは、簡単に言うと「情報を伝える伝言ゲーム」のような感じで情報交換をしていると考えるとわかりやすいです。

つまり、OSPFは「ルータ同志が自分の持っている情報を周りのルータ達に教え合う」ということです。

どんな情報を教え合うのか？

では、どんな情報を教え合うのかと言うと、自分の接続情報を周囲に教え合います。

この「接続情報（リンクステート）を教え合う」という事から、リンクステート型のルーティングプロトコルと言われています。※交換される接続情報の事を「LSA」とも言います。

情報のやり取りをするプロトコルは大きく分けて、二つあります。

「ディスタンスベクタ型」と「リンクステート型」の二つです。

今回は、ディスタンスベクタ型は関係ないので省きます。

Helloパケットで隣人を判断する（伝言ゲーム開始）

先ほど、情報を伝え合うと言いましたがどのようにして隣人関係を確立しているのでしょうか？

OSPFは、まず隣人関係を成立させる為にHelloパケットというデータをつながっているルータ同士で送り合います。その名の通り、「Hello」といって挨拶し、お互いを認識するイメージです。

こんにちは。

こんにちは。
お互い挨拶を交わした後は、どこのルータとどこのルータが繋がっているのかを教え合います。

私Aは、BとCと知り合いです。そちらは？

私Bは、AとEと知り合いです。
こういったやり取りをネットワーク内のあちこちで行っているため、伝言ゲーム式に隣人の情報が伝わっていきます。

最終的には、誰と誰とが繋がっているのかをそれぞれのルータが情報を持つことになりますので、ルータの負荷が大きいといわれる所以はこれですね。

コンバージェンスが速い（情報を持った状態になるのが速い）

よく、OSPFはコンバージェンスが速いと言われます。コンバージェンスは日本語で「収束」を意味します。

つまり、コンバージェンスが出来ている状態というのは、伝言ゲームが終了し、皆が「誰と誰がつながっているのか」という地図情報を皆が持っている状態のことを言います。

伝言ゲームを皆が始めるわけですから、OSPFがコンバージェンスが速いと言われるのも当然ですね。

OSPFはダイナミックルーティングプロトコル

OSPFはダイナミックルーティングプロトコルと呼ばれる、プロトコルです。

要は、人間が手動で設定しなくても、自動で経路が切り替わってくれるというプロトコルですね。

メリットは、障害が起きても自動で経路が切り替わってくれるので安心できるという点です。

例えば一つネットワークが切れたとします。気づかずそのままにしておくとネットワーク通信が断になり通信ができなくなってしまいます。その場合、本来なら誰かが手動で別のネットワークのルートを作ってあげないといけません。

しかし、今回は「自動」で切り替わってくれるOSPFなので、その必要はありません。

人間が寝ていたとしても、自動で通信ができるルートに切り替えてくれるのです。こういった便利な点もあり、小規模〜大規模のネットワークに使われているというわけですね。

余談ですが、OSPFを勉強していると何個も「○○プロトコル」と出てきますが、色んな特徴を持っているようなものだと思ってください。

例えば、ある人を思い浮かべた時にいろんな特徴が出てくると思います。「足が速い」とか「かっこいい」とか「身長が高い」とかです。

OSPFも同じで、「ダイナミックルーティングプロトコル」とか「リンクステート型プロトコル」とかいろんな特徴を持っているわけです。

メトリックは「コスト」で決める

メトリックとは、距離みたいなものだと考えると分かりやすいと思います。

「目的地まであと○○メートル」という指標みたいなものですね。

OSPFでは、メトリックを「コスト」というもので判断しています。

コストを理解するために例を出します。

例えば、100Mbpsの通信速度の経路が３つあるルートと、1Gbpsの通信速度の経路が３つあるルートではどちらが早く目的地に着くことができるでしょうか？

答えは、ある程度予想できるかと思いますが、１Gbpsの方です。「Mメガ」と「Gギガ」なので、ギガの方が早いですよね。

制限速度10kmの高速道路と制限速度100kmの高速道路だったらどっちを使う？って問いに似ていますね。当然100kmのスピードがあった方が速いです。

これと同じように、OSPFも速いスピードで通信できる道を選ぶために「コスト」というもので判断します。

注意点としては、コストの値が低いほど速いということです。ややこしいのでここは注意が必要ですね。

まとめ

今回はOSPFの特徴をざっくりと解説しました。

OSPFの特徴を忘れてしまった！と言う時に思い出せるように自分の備忘録としても記録しました。

よくわからなかった方もいらっしゃると思います。その方は、YoutubeなどでOSPFを一通り理解し、本記事を特徴まとめとして参考にすると定着しやすいんじゃないかなと思いますので、頑張ってください。

今後、足りなかった部分は追記していきますので、よろしくお願いします。