中級ではルーティング・NAT・DHCPを見ました。上級では、経路の学習と、インターネット規模の転送へ。
上級の解説は準備中のため、上級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
経路はどう学ばれるか
ルーターは経路表を静的にも動的にも作ります。動的にはルーティングプロトコルを使います。
- IGP（組織内） — OSPF／IS-IS。リンク状態を共有し、最短経路を各自計算
- EGP（組織間） — BGP。AS（自律システム）どうしが経路を広告し合う。ポリシー（コスト・契約）で選ぶ
- 経路集約 — 細かい経路をまとめて広告し、表を小さく保つ
1パケットが転送されるまで
- 宛先IPを取り出す
- 経路表を最長プレフィックスマッチで照合（高速化にTCAMを使う）
- 次ホップと出口インターフェースを決める
- 複数の等価経路があれば ECMP で負荷分散
- TTLを1減らし（0なら破棄しICMP返却）、必要ならフラグメント
インターネット規模の話
- BGPでつながる世界 — 私たちの通信は、無数のASがBGPで織りなす経路の上を流れる
- ポリシールーティング — 宛先だけでなく、送信元や種別で経路を変える
- IPv4枯渇とIPv6 — アドレス不足をNATで凌ぎ、根本解決はIPv6へ
- QoS — 種別ごとに優先度・帯域を割り当てる
⚠️ 大規模ゆえの障害
- 経路ハイジャック／リーク — 誤ったBGP広告で、通信が別の場所へ吸い込まれる
- ルーティングループ — 経路の不整合でパケットが回り続ける（TTLで最終的に破棄）
- ブラックホール — どこへも届かない経路に落ちる
- PMTUD失敗 — 経路MTUの探索が塞がれ、大きなパケットが通らない
関連する知識
理解度チェック
そのまま解けます（成績は保存されません）。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. インターネット全体で「どのAS（組織網）を通ってどこへ行くか」を広告し合う経路プロトコルは？
問2. ルーターが宛先IPを経路表と照合するときの規則は？
問3. 組織内（IGP）で使われ、リンク状態を共有して最短経路を各自計算するプロトコルはどれ？
問4. ルーターが等価な複数経路にパケットを分散させて流す仕組みはどれ？
問5. パケットのTTLが0になったとき、ルーターがとる動きはどれ？
問6. 大規模ネットワークの障害のうち、「誤ったBGP広告により通信が本来と別の場所へ吸い込まれる」ものはどれ？
問7. IPv4アドレスの枯渇を根本的に解決するために移行が進む、次世代のアドレス方式を何と呼ぶ？
問8. BGPが経路を広告し合う単位で、「自律システム」とも訳される組織網を英字2文字で何と呼ぶ？