ルーティング データベースの概要

ルーティング プロトコル データベース

各IGPルーティングプロトコルは、同じプロトコルを実行している他のルーターから学習したルーティング情報のデータベースを保持し、プロトコルで定義および必要に応じてこの情報を使用します。AS内で共有されるルーティング情報は、内部ゲートウェイプロトコル(IGP)によって送信されます。

さまざまな IGP のうち、最も一般的なものは RIP、OSPF、IS-IS です。IS-IS と OSPF は、受信したルーティング情報を使用してリンク状態データベースを維持します。この情報は、運用中の隣接するネイバーを決定し、ネットワーク トポロジー マップを構築するために使用します。IGPは、高速動作と軽量を実現するように設計されています。一般的に、信頼できる内部ピアは信頼できないピアが必要とする厳格なセキュリティ対策を必要としないため、一般的には中程度のセキュリティ システムしか組み込まれません。その結果、通常、すべての内部インターフェイスでIGPを有効にし、最小限の追加設定を実行することで、AS内でのルーティングを開始できます。個々の隣接関係を確立する必要はありません。

IS-IS と OSPF はダイクストラ アルゴリズムを使用し、RIP と RIPng は Bellman-Ford アルゴリズムを使用して(イコール コスト ルートが複数ある場合)最適なルートまたはルートを決定し、各宛先に到達し、これらのルートを Junos OS ルーティング テーブルにインストールします。

ピアASと共有されるルーティング情報は、外部ゲートウェイプロトコル(EGP)によって送信されます。ほぼすべてのネットワークで使用されている主要なEGPはBGP(Border Gateway Protocol)です。BGPは非常に安全に設計されています。個々の接続は、リンクの各側で明示的に設定する必要があります。その結果、多数の接続を構成および維持することは困難ですが、各接続は安全です。

インターフェイス上でプロトコルを設定する場合、そのインターフェイスにプロトコルファミリーも設定する必要があります。

Junos OSルーティングテーブル

Junos OSルーティングテーブルは、ルーティングプロトコルプロセスがルーティング情報のデータベースを維持するために使用されます。この表では、ルーティングプロトコルプロセスは、静的に設定されたルート、直接接続されたインターフェイス( 直接ルート または インターフェイスルートとも呼ばれます)、およびすべてのルーティングプロトコルから学習したすべてのルーティング情報を保存します。ルーティングプロトコルプロセスは、この収集されたルーティング情報を使用して、各宛先への アクティブなルート を選択します。これは、実際にその宛先へのパケットの転送に実際に使用されるルートです。送信元ホストから宛先ホストにトラフィックをルーティングするには、トラフィックが通過するデバイスがパケットが通過するパスを学習する必要があります。学習されると、情報はルーティング テーブルに保存されます。ルーティング テーブルには、A 地点から B 地点までの可能なすべてのパスのリストが保持されています。

デフォルトでは、Junos OS は 3 つのルーティング テーブル(ユニキャスト ルート用、もう 1 つはマルチキャスト ルート用、もう 1 つは MPLS 用)を維持します。追加のルーティングテーブルを設定して、特定のルートグループを分離する必要がある状況や、ルーティング情報を操作する際に柔軟性の向上が必要な場合に対応できます。一般に、ほとんどの操作は、追加のルーティング テーブルの複雑さに頼ることなく実行できます。ただし、追加のルーティングテーブルを作成するには、複数のルーティングテーブルにインターフェイスルートをインポートする、同じルートを異なるピアにエクスポートする際に異なるルーティングポリシーを適用する、一貫性のないマルチキャストトポロジーで柔軟性を高めるなど、いくつかの具体的な用途があります。

各ルーティングテーブルは、プロトコルファミリーの後にピリオドと小さな非負の整数で構成された名前で識別されます。プロトコル ファミリーは、 inet (Internet)、 iso (ISO )、mpls (MPLS)の 1 つを選択できます。以下の名前は、Junos OS が維持するデフォルト ルーティング テーブル用に予約されています。

• inet.0— デフォルト IP バージョン 4(IPv4)ユニキャスト ルーティング テーブル

• inet6.0— デフォルト IP バージョン 6(IPv6)ユニキャスト ルーティング テーブル

• instance-name.inet.0 — 特定のルーティング インスタンスのユニキャスト ルーティング テーブル

• inet.1 — マルチキャスト転送キャッシュ

• inet.2 - RPF(マルチキャスト リバース パス フォワーディング)ルックアップに使用されるユニキャスト ルート

• inet.3 - パス情報用 MPLS ルーティング テーブル

• mpls.0 - LSP(ラベルスイッチパス)ネクストホップ用のMPLSルーティングテーブル

  メモ：

  明確にするために、このトピックでは、1 つのテーブルのみであるかのようにルーティング テーブルの一般的な内容を説明します。ただし、ルーティング テーブルを区別する必要がある場合は、その名前が明示的に使用されます。

ネットワークとサブネットワーク

相互接続され、互いに通信できる多数のマシン グループがネットワークを形成します。通常、ネットワークは、単一のエンティティによって所有または運用されているコンピューターとデバイスの大規模なシステムを識別します。データがホストからホストに渡されるため、トラフィックはネットワーク間またはネットワークを介してルーティングされます。

図 1 は、ルーターのシンプルなネットワークを示しています。

このシンプルなネットワークは、サンフランシスコからマイアミをホストする複数の方法を提供します。パケットはデンバーとクリーブランドを通る経路をたどることができます。または、パケットをフェニックス経由で、Miami に直接ルーティングすることもできます。ルーティング テーブルには、考えられるすべてのパスと組み合わせが含まれています。これは、送信元から宛先に至るまでのすべての方法を網羅した一覧です。

ルーティングテーブルには、送信元から宛先への可能なパスをすべて含める必要があります。 図 1 のネットワークのルーティング テーブルには、サンフランシスコ-デンバー、サンフランシスコ-クリーブランド、サンフランシスコ-マイアミ、デンバー-クリーブランドなどのエントリが含まれている必要があります。送信元と宛先の数が増えるにつれて、ルーティングテーブルはすぐに大きくなります。ネットワークをサブネットワークに分割する主な理由は、ルーティングテーブルの扱いにくいサイズです。

ネットワークの大規模化に伴い、ネットワークを維持し、ネットワーク内のホスト間でトラフィックを効果的にルーティングする機能はますます困難になっています。成長に対応するため、ネットワークはサブネットワークに分割されています。基本的に、サブネットワークはネットワークとまったく同じように動作しますが、より具体的なネットワークアドレスとサブネットマスク(宛先プレフィックス)によって識別される点が異なります。サブネットワークは、ルーティングゲートウェイを備え、大規模ネットワークと全く同じ方法でルーティング情報を共有します。

転送テーブル

ルーティングとは、送信元から宛先アドレスへのデータ パケットの送信です。ネットワークまたはネットワーク全体にメッセージを配信することが含まれます。このプロセスには、送信元から宛先に正確にパケットを転送するためのルーティング情報の交換とパケット転送手順という 2 つの主要コンポーネントがあります。

パケットが適切なホストアドレスに正しく転送されるようにするには、ホストに一意の数字識別子またはIPアドレスが必要です。宛先ホストの一意の IP アドレスは、ルーティング テーブルのエントリーを形成します。これらのエントリーは、主に、送信元から宛先に送信されたパケットが通過するパスを決定する役割を担います。

Junos OSは、ルーティングテーブルから転送テーブルにすべてのアクティブなルートをインストールします。アクティブなルートは、パケットを宛先に転送するために使用されます。

Junos OS カーネルは、転送テーブルのマスター コピーを維持します。転送テーブルをパケット転送エンジンにコピーします。パケット転送エンジンは、パケットの転送を担当するルーターの一部です。

ルーティング テーブルがパケットが取ることができるすべてのパスのリストである場合、転送テーブルは特定の宛先への最適なルートのみのリストです。最適なパスは、使用されている特定のルーティング プロトコルに応じて決定されますが、一般に、送信元と宛先間のホップ数が最適なルートを決定します。

図 1 に示すネットワークでは、サンフランシスコから Miami へのホップ数が最も少ないパスはフェニックスを経由するため、転送テーブルは可能なすべてのサンフランシスコと Miami のルートをフェニックス経由の単一ルートに蒸留します。Miami の宛先アドレスを持つすべてのトラフィックは、ネクスト ホップであるフェニックスに直接送信されます。

パケットを受信した後、フェニックス ルーターは同じ宛先アドレスを使用して別のルート ルックアップを実行します。次に、フェニックスルーターがパケットを適切にルーティングします。パス全体を考慮しますが、経路上の任意の個々のホップのルーターは、パス内のネクストホップにパケットを送信することのみを担当します。フェニックス ルーターが特定の方法でトラフィックを管理している場合、そのルートでヒューストンを経由して Miami にパケットを送信することがあります。このシナリオは、特定の顧客トラフィックが優先トラフィックとして扱われ、より高速またはより直接的なルートを介してルーティングされる一方で、他のすべてのトラフィックが非優先トラフィックとして扱われる場合です。

ルーティングテーブルと転送テーブルの同期方法

Junos OSルーティングプロトコルプロセスは、ルーティングテーブルと転送テーブル間のルーティング情報を同期します。これを行うには、ルーティングプロトコルプロセスがルーティングテーブル内のすべてのルートからアクティブなルートを計算し、転送テーブルにインストールします。その後、ルーティングプロトコルプロセスは、パケットを転送するルーターの一部である、ルーターのパケット転送エンジンに転送テーブルをコピーします。 図 2 は、ルーティング テーブルの同期方法を示しています。

NetFlow V9のサポート

NetFlow Services Export Version 9(NetFlow V9)は、テンプレートを使用してルーター上のパケットを監視するための拡張性と柔軟性に優れた方法を提供します。各テンプレートは、ルーターがデータをエクスポートする形式を示しています。

この機能は、フローベースデバイスのNetflow V5またはV8をサポートします。

詳細については、 監視、サンプリング、および収集サービスインターフェイスユーザーガイドを参照してください。