静的ルーティングと動的ルーティング

ルーターは、ルーティングテーブルのエントリをどのように学習するのでしょうか。方法は二つあります。管理者が手動でルートを入力するスタティックルーティングと、ルーターがプロトコルを実行して自動的にルートを学習するダイナミックルーティングです。それぞれに長所と短所があります。このレッスンでは両者を比較し、ネットワークに適した方法を選べるようにします。

スタティックルーティングとは、管理者が宛先ネットワークとネクストホップを指定して、各ルートを手動で入力する方法です。ルーターは指示された内容をそのまま使用し、それ以上の情報は学習しません。プロトコルによる通信がないため、スタティックルートは予測しやすく、維持に追加の帯域幅や CPU を必要としません。ルーターは、与えられた指示に従って動作します。

スタティックルーティングは、小規模または単純なネットワークで特に有効です。理解しやすく、プロトコルのオーバーヘッドがなく、攻撃者に傍受や偽装をされる可能性のあるルーティング情報を広告しないため、安全性も高くなります。ネットワーク数が少なく、リンクが安定している場合は、手動で入力したルートによって、トラフィックの経路を管理者が正確かつ完全に制御できます。

短所は、スタティックルートが変化に適応しないことです。リンクに障害が発生しても、人が修正するまでスタティックルートは停止した経路を指し続けるため、障害が発生します。また、ルーターやリンクが多い大規模ネットワークでは、各所にスタティックルートを設定する作業が非常に大きく、ミスも起きやすくなります。スタティックルーティングは規模を拡大しにくく、自動的に障害を回復することもできません。

ダイナミックルーティングでは、プロトコルを使ってルーター同士が知っている情報を共有し、自動的にルートを学習します。ルーターは更新情報を交換してテーブルを構築し、状況が変化すると再計算します。リンクに障害が発生した場合も、ダイナミックルーティングなら代替経路を自動的に見つけ、多くの場合は数秒以内に接続を復旧できます。

ダイナミックルーティングは、大規模ネットワークに対応でき、変化にも適応します。新しいネットワークを追加するとルーターがその情報を広め、リンクを失うとその経路を迂回して再ルーティングします。この自己修復・自動学習の動作により、スタティックルートでは対応できないほど大規模または変化の多いネットワークで、ダイナミックルーティングは不可欠です。管理者はプロトコルを一度定義すれば、細かな処理を任せられます。

代償となるのは、複雑さとオーバーヘッドです。ダイナミックプロトコルは、更新情報の交換やアルゴリズムの実行に帯域幅、メモリ、CPU を消費します。スタティックルートより設定やトラブルシューティングが難しく、設定を誤ると不正確な情報が広がる可能性もあります。また、信頼できないリンク上でルート広告が改ざんされないよう保護する必要があり、セキュリティ面での考慮も必要です。

実際のネットワークでは、両方を組み合わせることがよくあります。一般的な構成は、組織内部では柔軟性のためにダイナミックルーティングを使い、外部への経路は一つしかないため、インターネットプロバイダーを指す単一のスタティックデフォルトルートを設定する方法です。スタティックルートは、小規模なスタブサイトにも便利です。適切な組み合わせを選ぶことは、優れたネットワーク設計の一部です。

同じネットワークへのスタティックルートとダイナミックルートが両方存在する場合、ルーターはアドミニストレーティブディスタンスを使って判断します。スタティックルートのアドミニストレーティブディスタンスは非常に低いため、通常はダイナミックに学習したルートより優先されます。これにより、特定の経路を厳密に制御したい場合、管理者は手動で設定したルートによってプロトコルの判断を上書きできます。

ダイナミックルーティングの利点の一つはコンバージェンスです。これは、ネットワークの変化後に、すべてのルーターが新しい最適経路について合意するまでにかかる時間を指します。優れたダイナミックプロトコルは数秒でコンバージェンスし、障害が発生したリンクを自動的に迂回します。スタティックルーティングにはコンバージェンスがありません。人が修正するまで、障害のある経路は壊れたままです。可用性が重要でリンク障害の可能性があるネットワークでは、高速なコンバージェンスがダイナミックルーティングを選ぶ大きな理由になります。

ネットワークの規模と変化の頻度を基準に選びます。ルーターが少なく、小規模で安定したネットワークなら、スタティックルーティングはシンプルで安全です。大規模で頻繁に変化するネットワークなら、ダイナミックルーティングが適応性と拡張性を発揮します。両方を組み合わせる設計も多くあります。Network+ 試験では、それぞれのトレードオフを理解しておきましょう。スタティックは手動で予測しやすく、オーバーヘッドが少ない一方、変化には適応しません。ダイナミックは自動で拡張性と自己修復性がある一方、より複雑です。

ルーティングの選択を確認しましょう。

静的ルーティングとは、ルートを手動で入力する方式です。予測しやすく、安全で、オーバーヘッドが小さい一方、環境の変化に対応できず、規模を拡大できません。動的ルーティングでは、プロトコルを使ってルーターがルートを自動的に学習・共有します。拡張性があり、障害から自動復旧できますが、より複雑でリソースも消費します。多くのネットワークでは、この2つを組み合わせ、内部では動的ルーティングを使い、ISP へは静的デフォルトルートを設定します。同じネットワークに両方が存在する場合、通常は管理距離によって静的ルートが優先されます。