EIGRPとOSPF：それぞれの動作を解説

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 IGP（Interior Gateway Protocol）という内部ゲートウェイプロトコルでは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（RIP）、コスト値重視のリンクステート（OSPF）、そして距離と方向の複合値を重視するハイブリット（EIGRP）である。  三つの中、リンクステートの代表であるOSFPと、ディスタンスベクターの代表であるRIP、それぞれの違いとは？







ハイブリット型ルーティングの代表であるEIGRPとは



 EIGRP（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol）とは、複合メトリックを採用して最適ルートを選出するルーティングプロトコルである。


 シスコ独自のプロトコルとして、OSPFのコスト値やRIPのホップ数とは違い、複合メトリックは遅延（Delay）、帯域幅（Bandwidth）、信頼性（Reliability）、負荷（Load）という五つの要素から算出される。

 注：メトリックとは、発信源から通信相手までのパスの距離ということである。


EIGRPの仕組みについて



 EIGRPはOSPFと同じくネイバー関係の締結が必要である。ネイバー関係の確定により、経路情報のやいとり、パケット通信、構成の変更に伴う通知などの情報交換が実行できるようになる。






Helloパケットによるネイバー関係の確立



 通信相手（ネイバールーター）とのHelloパケット通信をやり取ることで、ネイバー関係を確立する。ちなみに、Helloパケットを定期的にやり取りし、ネイバー関係を維持する必要もある。



 従って、隣接ルーターは自身のネイバーテーブルに保存される。






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Updateパケットによるルート情報の更新

 ネイバー関係の構築を踏まえて、隣接ルーター同士は互いに自分が保有しているルート情報を開示し合う。その通信やり取りによって、同じAS内のすべてのルーターは同一のトポロジーマップを共有するようになる。すべてのルート情報はルーターのトポロジーテーブルに保存される。

 そのルート情報の中に、各ルートの複合メトリック（パスの距離）が含まれいる。

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DUALアルゴリズムに基づく最適ルートの選出

 通信やり取りをする度に、既存のトポロジーテーブルから最適ルートを選出する。その選出方法はEIGRPのDUALアルゴリズムを活用し、各ルートの複合メトリックを計算して、メトリックの最も小さい経路を選ぶ。

EIGRPのメトリック計算

 EIGRPは五つの要素から算出された：帯域幅（BW）、信頼性（RELIABILITY）、MTUサイズ、負荷（LOAD）、遅延（DLY）。

 EIGRPメトリックの計算式：メトリック＝[K1*BW + K2*BW / (256-LOAD) + K3*DLY] * 256

 さらに、五つの要素に対して、重要性の度合いを示す係数をそれぞれの要素にかける。EIGRPの場合、係数K1=K3=1、係数K2=K4=K5=0になる。


 すると、デフォルトのEIGRPメトリックの計算式：メトリック＝（BW+DLY）* 256



  ・BW = （10の7乗）/経路上の最小の帯域幅


  ・DLY = 経路上の累積遅延/10

  ・帯域幅：Show intでは「BW 100000Kbps」と表示される

  ・遅延：Show intでは「DLY 100μsec」と表示される


 注意すべきなのは、ここの帯域幅が経路上の最小値を取る。そして、遅延は宛先までパス全体の累積値を利用する。


 例えば、同じ経路上に100Mbpsと1000Mbpsの帯域幅が同時に存在すれば、100Mbpsを利用する。

 帯域幅1000Mbps、遅延3000μsの場合、該当ルートのEIGRPメトリックは：[10000000/100000 + 3000/10] * 256=102400


OSFPとは？その動作・仕組みについて



 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。



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。






 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。










 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。






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OSPFエリア



 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。