ルートプリファレンスの概要

自律システム

単一の管理権限の下にある大規模なネットワークまたはルーターの集合は、 自律システム (AS)と呼ばれるものです。自律システムは、Internet Assigned Numbers Authority(IANA)によって割り当てられた一意の数値識別子によって識別されます。通常、AS内のホストは内部ピアとして扱われ、ピアAS内のホストは外部ピアとして扱われます。内部または外部のホスト間の関係のステータスは、ルーティング情報の交換に使用されるプロトコルを制御します。

代替およびタイブレーカーの好み

Junos OSは、代替のタイブレイカー設定をサポートしており、BGPやラベルスイッチングを含む一部のルーティングプロトコルでは、これらの追加プリファレンスを使用します。これらのプロトコルでは、プライマリ ルートプリファレンス (設定に ステートメントを preference 含める)と、タイブレーカーとして使用するセカンダリプリファレンス(ステートメントを含める)を preference2 指定できます。

一般的な比較ルーチンを使用するために、Junos OSはフィールドに1の値の補数をLocalPrefPreference2格納します。たとえば、ルート 1 のLocalPref値が 100 の場合、Preference2値は -101 になります。ルート 2 のLocalPref値が 155 の場合、Preference2値は -156 になります。ルート2は、値が高LocalPrefく、値が低Preference2いので優先されます。

また、カラーとタイブレイカーのカラーを指定することで(設定にとタイブレーカーステートメントを含めることでcolor)color、ルートプリファレンスを追加のルートタイブレーカーcolor2情報でマークすることもできます。また、ステートメントは、 および color2 preference2 ステートメントがルート選択時に結びつきを壊すのに失敗した場合preferenceに、Junos OSが使用するきめ細かいプリファレンス値です。

ソフトウェアは、4バイト値を使用してルート優先度値を表します。優先値を使用してアクティブなルートを選択する場合、ソフトウェアは最初にプライマリ ルートプリファレンス値を比較し、値が最も小さいルートを選択します。同じでセカンダリプリファレンスが設定されている場合、ソフトウェアはセカンダリプリファレンス値を比較して、値が最も小さいルートを選択します。考慮するプリファレンス値のセットには、セカンダリプリファレンス値を含める必要があります。

複数のアクティブなルート

IGPは等価コストマルチパスネクストホップを計算し、IBGPはこれらのネクストホップをピックアップします。ルートに関連付けられた複数のイコールコストネクストホップがある場合、ルーティングプロトコルプロセスは、各ルートの転送パスにネクストホップを1つだけインストールし、どのネクストホップをインストールするかをランダムに選択します。例えば、出口ルーティング・デバイスへのイコール・コスト・パスが3つあり、そのルーティング・デバイスを通る900のルートがある場合、各パスは約300のルートで終わります。このメカニズムは、宛先ごとのパケット順序を維持しながら、パス間で負荷分散を提供します。

BGPマルチパスは、MED-plus-IGPコストが同じで、IGPコストが異なるパスには適用されません。マルチパスパス選択は、2つのパスが同じMED-plus-IGPコストを持つ場合でも、IGPコストメトリックに基づいています。

イコールコストマルチパスのランダムな選択は、 および inet.3 テーブルに対してinet.0独立して行われます。これにより、 と inet.3に対して異なるベストパスを示す単一のinet.0プレフィックスが生じる可能性があります。

動的および静的ルーティング

エントリーは、動的ルーティングプロトコルからルーターのルーティングテーブルにインポートされるか、手動で静的ルートとしてインポートされます。動的ルーティングプロトコルにより、ルーターはネットワークからネットワークトポロジーを学習できます。ネットワーク内のルーターは、ルートアドバタイズメントの形式でルーティング情報を送信します。これらのアドバタイズメントは、アクティブな宛先を確立して通信し、ネットワーク内の他のルーターと共有します。

動的ルーティング プロトコルは非常に便利ですが、関連コストがあります。ネットワークを使用してルートをアドバタイズするため、動的ルーティングプロトコルは帯域幅を消費します。さらに、ルーティングテーブルの構築にはルートアドバタイズメントの送信と受信に依存しているため、動的ルーティングプロトコルは、ルーターの電源をオンにしてからルーティングテーブルにルートをインポートするまでの遅延(レイテンシ)を生み出します。そのため、一部のルートは、ルーターが最初にオンラインになったとき、またはネットワーク内でルートが変更されたとき(ホストがオフラインになるなど)に、ルーティングテーブルが完全に更新されるまで効果的に利用できません。

静的ルーティングは、動的ルーティングの帯域幅コストとルートインポート遅延を回避します。スタティック ルートはルーティング テーブルに手動で含まれ、明示的に更新しない限り変更されません。ルーターが最初にオンラインになると、スタティックルートがルーティングテーブルに自動的にインポートされます。さらに、静的アドレスを宛先とするすべてのトラフィックは、同じルーターを介してルーティングされます。この機能は、トラフィックが常に同じルーターを流れる必要がある顧客のネットワークに特に便利です。 図 1 は、静的ルートを使用するネットワークを示しています。

図 1:スタティック ルーティングの例

図1では、サブネットワーク内192.176.14/24の顧客ルートは静的ルートです。これらは、変更しない特定の顧客ホストへのハード リンクです。これらのルートを宛先とするすべてのトラフィックはルーターAを介して転送されるため、これらのルートはルーターAのルーティングテーブルに静的ルートとして含まれます。そして、ルーターAは、これらのルートを他のホストにアドバタイズして、トラフィックをそれらのホストとの間でルーティングできるようにします。

ルートアドバタイズメント

ルーティングテーブルと転送テーブルには、ネットワーク内のルーターのルートが含まれています。これらのルートは、ルートアドバタイズメントの交換を通じて学習されます。ルートアドバタイズメントは、ネットワーク内で採用されている特定のプロトコルに従って交換されます。

一般的に、ルーターは各インターフェイスからhelloパケットを送信します。隣接ルーターはこれらのパケットを検出し、ルーターとの隣接関係を確立します。その後、隣接関係は他の隣接ルーターと共有されます。 これにより、図 2 に示すように、ルーターはトポロジ データベース内のネットワーク トポロジー全体を構築できます。

図 2:ルートアドバタイズメント

図 2 では、ルーター A は各ネイバーに hello パケットを送信します。ルーターBとCは、これらのパケットを検出し、ルーターAと隣接する関係を確立します。ルーターBとCは、この情報をそれぞれネイバーのルーターDおよびEと共有します。ルーターは、ネットワーク全体で情報を共有することでネットワーク トポロジーを作成し、ネットワーク内で考えられるすべての宛先へのパスを決定するために使用します。その後、使用中のプロトコルのルート選択基準に従って、ルートが最適なルートの転送テーブルに抽出されます。

ルート アグリゲーション

ネットワーク内のホスト数が増えるにつれて、ルーティングテーブルと転送テーブルはより多くのルートを確立し、維持する必要があります。これらのテーブルが大きくなるにつれて、パケットを転送できるように、ルーターが特定のルートを検索する必要があります。ルーティングテーブルの増加に伴う問題の解決策は、 図3に示すように、ルーターをサブネットワークでグループ化(集約)することです。

図 3:ルート アグリゲーション

図 3 は、3 つの異なる AS を示しています。各ASには、数千のホストアドレスを持つ複数のサブネットワークが含まれています。トラフィックを任意のホストから任意のホストに送信できるようにするには、各ホストのルーティングテーブルに各宛先のルートを含める必要があります。ルーティングテーブルにホストのすべての組み合わせを含める場合、可能な各ルートに対するルートアドバタイズメントのフラッディングは法外なものになります。数千、あるいは数百万に数えられるホストのネットワークでは、シンプルなルートアドバタイズメントは現実的ではなく不可能です。

ルートアグリゲーションを採用することで、ゲートウェイルーターはAS 3の各ホストにルートをアドバタイズする代わりに、AS内のすべてのホストへのすべてのルートを含む単一のルートのみをアドバタイズします。例えば、特定のルート 170.16.124.17をアドバタイズする代わりに、AS 3ゲートウェイルーターは 170.16/16のみをアドバタイズします。この単一ルートアドバタイズメントは 、170.16/16 サブネットワーク内のすべてのホストを網羅し、ルーティングテーブルのルート数を2¹⁶ (サブネットワーク内で可能なすべてのIPアドレスに1つ)から1に減らします。AS内のホストを宛先とするトラフィックはすべてゲートウェイルーターに転送され、その後適切なホストにパケットを転送します。

同様に、この例では、ゲートウェイルーターは、(外部ルートに加えて)2^つの16 ルートをAS内で維持します。このASをサブネットワークに分割することで、ルートアグリゲーションをさらに増やして、この数を減らすことができます。この例のサブネットワークでは、サブネットワークゲートウェイルーターは単一のルート(170.16.124/24)のみをアドバタイズし、ルート数を2⁸ から1に減らします。