新 米 エ ン ジ ニ ア の た め の初歩 のはじめに創刊一周年だそうである。月日の経つのは早いものである。近年のこの月日の経つスピードの早さは有史以来の感もあり、ふと1 年経ってみて、確実に1 つ年齢を重ねたこと以上に自分が一体何をなし得たのか

インターネット技術《第9回 プロバイダー間のルーティング》

疑問にさえ思う。
この連載は第 2 号からスタートした。途中春ごろの本誌月刊化の際には連載継続が危ぶまれながらも（ぐうたらな著者が勝手に危ぶんでいただけのような気もするが）、ここまで無事（？）に続けられている。これがいかに奇跡に近い僥倖であるかは、10月号の目次をご覧になれば御理解頂けるに違いない。
そもそも国内初めてのインターネット専門誌と銘打って、鳴り物入りでスタートしたインターネットマガジンであるが、1 年経った今、同じような雑誌がそろそろ片手で浅羽 登志也

は足りなくなりそうなぐらい（既に足りな

asaba@iij.ad.jp
株式会社インターネットイニシアティブ

いのだろうか？ ともかく著者が数えられる限界を超えてしまっているのは確実である）
あちらからもこちらからも創刊されている。

日本でプロバイダーの数がこれだけ増え、相互接続もますます複雑になってくるとプロバイダー間のルーティングが実際にどうなっているのか気になってきます。今回はプロバイダー間のルーティングをテーマに、ルーティングポリシーの問題、BGP と呼ばれるプロトコル、I X の形態、現在開発が進められている
Routing Registry やRoute Server の実験について解説していきたいと思います。

このままのペースで増え続ければ、来年の今ごろには、インターネット関連雑誌ライター相関マップが毎号掲載されるようになるやも知れぬ。
冗談はさておき、この1 年で星の数ほどもプロバイダーがサービスを開始したのは確かである。創刊号の広告を見ると、当時はまだ、IIJ、AT&T Jens、InfoWeb のほ
かには、リムネットが「誕生」したばかりであり、BEKKOAME/INTERNET が「筆を貸し」始めたところであり、ASAHIネットもまだインターネット「新時代」をスタートさせたところであった。もちろん、すべてのプロバイダーが広告を載せていた
わけではないにせよ、たったのこれだけであ

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インターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

る。それが今や、毎号のプロバイダー相関

いところもあるし、管理の都合上複数のASプロバイダーと AS番号を持っているところもあるからである。

図（著者は個人的にこう呼んでいる）を見るにつけ、あの図のレイアウトをされていさて、読者は、現在インターネット上にしかし、おおむね1 つのAS 番号が1 つのプるデザイナーの方の努力に涙を誘われるほいったいいくつの経路情報が流れているかロバイダーに対応していると考えて大きなどである。先月号から今月号にかけても、想像がつくだろうか？

間違いはない。

あそこがここに動いてさらにあっちにも繋がこの原稿の執筆の時点で、実に31,675

AS というと、記憶力の良い読者は憶えったはずだから、そうするとこの辺のスペ経路あり、これが約 853 のプロバイダーかておいでだと思うが、先月号のOSPF の解ースをもっと開けないと書き込めないし、らアナウンスされている。これを結構多い説でも登場した。AS などと難しい言葉を用うまくしないと他のプロバイダーの丸を線なと思われるだろうか、それとも、意外にいているが、その心は、インターネット全が横切ってしまうなぁなどど要らぬ老婆心少ないなと思われるだろうか？

体を、ひとまとまりにできる範囲ごとに細も湧いてくる。

プロバイダーの数として約 853 と書いた

かく区切ったものと考えればよい。

さて、これだけ多数のプロバイダーが存のはなぜかというと、この数はこれらの経どういう範囲がひとまとまりにできるか在し、しかも相互に入り乱れて接続される路をアナウンスしているAS 番号の数だからというと、「ある1 つの管理主体によって一となると、気になるのはプロバイダー間のである。以前この連載でも、プロバイダー貫した管理が行われている範囲」である。

ルーティングである。なんと今月は予告どのネットワークは、 それぞれが A S

これまた小難しい言い方をしてしまったおり、この話題について触れたいと思う。

（Autonomous System:自律システム）とみが、たとえば、鉄道を例に取れば、JR としかし、以前にも一度プロバイダー間のルなされ、それぞれ固有の番号を与えられてか、小田急電鉄というのは同じ鉄道会社でーティングの話をしたこともあるので、そいると書いた。だが正確に言えばAS 番号あっても、それぞれが独立した経営母体をの時の話をちょびっとおさらいしつつも、まの数がプロバイダーの数にはならない。プ持ち、それぞれが一貫した運営方針やダイだ触れていない話題を中心に話を進めたい。

ロバイダーによってはAS 番号を持っていなヤのもとで運営されている。鉄道の世界にAS という概念を持ち込むとすれば、これらはそれぞれが独立したAS となるわけである。
これらの独立した鉄道は、いくつかの大きAS1IX-Bな駅で相互に接続されていき、全国の鉄道AS10路線ができあがる。相互接続する際の列車

AS2間の連絡をどうするかは、今度は1 つの鉄道会社のみでは決定できず、相互に協議のIX-A末決定されるものと想像される。

AS4

同じように、インターネットの世界ではプロバイダーのそれぞれが1 つのAS と考えAS3ることができ、AS が集まって全体として1AS5AS7AS6つのインターネットが構成されているのである。したがって、このAS 同士のおつきあいをどうするかによって、インターネット全体の相互接続性が左右されることとなる。
AS 間の相互接続は、2 つのAS 同士が直AS8AS9接接続されるやり方と、NAP（NetworkAccess Point）やNSPIXP（Network Ser-

図1 プロバイダー（AS）同士が相互接続されてインターネットが形成されている

vice Provider Inter-eXchange Point）、そインターネットマガジン／株式会社インプレスR&D©1994-2007 Impress R&D

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れ か ら CIX（ Commercial Internetてあげまっせぇ、パチパチパチ（そろばんの「通過を許さない」というポリシーを受eXchange）ような相互接続用に特別に作をはじく音）、月々XXXX 円でどうでっしゃけて、AS9 側がそれに合わせた形になる。

られた場所（IX: Internet eXchange）を経ろ？」などと言われるかもしれない。

また別の例としては、図3 に示すように、由するやり方とがある。図 1 は、以前に掲

すなわち、AS 間のルーティングでは単純AS4 からAS1 にデータを送る際に、AS4 で載した図を書き直したものである。以下、にコストを定義して最適経路を選ぶというは、AS4 →AS3 →AS2 →AS1 という経路よこの図を用いて解説を進める。

やり方が、必ずしも成立しないのである。

りも、AS4 → AS10（IX-B）→ AS2 → AS1

これは、それぞれのAS の運用上の都合や、という経路を選択したいような場合がある。

ビジネス的なそろばん勘定、また、政治的

これは、AS4 のポリシーである。

ルーティングポリシー理由などさまざまな要因によって左右されだが待てよ。そうすると、この場合 AS5

1 つのAS の内部であれば、ルーティングる。つまり、そのAS のルーティングポリシが、AS1 との通信に関してAS4 とはまったというのは比較的簡単である。前号で解説

ーに合わないトラフィックは受け入れてもく逆のポリシーを持っていたらどうするのしたOSPF のようなルーティングプロトコルらえないのである。

だろう？ つまり、AS5 は、AS1 にデータをを用いて、リンクのコストに応じて最適な経路を決めていけばよいのである。

簡単な例として、図 1 の A S 3 、A S 6 、送るときに、AS4 →AS3 →AS2 →AS1 とい

AS7、AS9 の接続について考える。このよう経路を通りたいような場合である。（ここしかし、AS 間のルーティングとなるとそうな接続形態で、図 2 のように、AS6 が、で即座に、インターネット上のデータグラう簡単にはいかない。単純にこちらのAS をAS6 を通過するトラフィックを許していな

ム転送は、hop-by-hop だからそんなの無理

経由したほうが近いからこちらを通そうといような場合がある。

じゃん、と思われた読者がいたら、すぐ履歴書を送ってほしい。:-) ）思っても、「おめぇの所から来るトラフィッ

このような場合は、AS9 は、AS6 以外のクなんて通してやんね！」と言われてしま

AS に到達するためには、AS7 経由の経路と、例を挙げていけばきりがないが、とうかもしれない。また、「うちんとこは通しを選択しなければならない。これは、AS6

もかくこのようにAS 間のルーティングには、

IX-B

AS1

AS10

AS3
AS2
IX-A

AS6

AS7AS4AS3

AS9AS5

図2 途中にあるAS のルーティングポリシーによって通過できない経路がある

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図3 AS が自らのポリシーに従って経路を選択する場合もある

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新米エンジニアのための初 歩 の イ ン タ ー ネ ッ ト 技 術

AS3R1EBGP
AS6R2IBGPAS9R3R4EBGP

図4 AS 間のルーティングのために、「BGP」というプロトコルが広く使われている

それぞれのAS の思惑と絡んで、さまざまな加されているPath Attribute をもとにして経しなくてもよい方法もあるが、本連載の守ポリシーが存在するのである。では、この路の選択を行う。経路情報の伝達の方式

備範囲を越えそうなので省略する）。

ようなポリシーを一体どのように実現してとしては、RIP などと同様に、hop-by-hop

さて、 では B G P で用 いられる P a t hいけばよいのだろうか？に行われるため、このBGP での方式をPath

Attribute としてはどのようなものがあるだ

Vector 方式と呼ぶこともある。

ろう？ いちばん分かりやすいものとしては、

BGP

BGP は、図 4 に示すように、R1、R2、

通 過 してきた A S の列 である。 この

R3、R4 などのAS の境界にあるルーター間

Attribute をAS Path と呼び、経由してきたAS のAS 番号を逆順に並べて表現する。

AS 内部のルーティングプロトコルとしてで用いられる。つまり、R1 とR2 の間、R3OSPF やRIP があったように、AS 間のルーとR4 の間でBGP による経路情報の交換がた と え ば 、 図 3 で 、 A S 1 がティングを行うためのプロトコルというもの行われるのである。また、R2 では、AS3 か202.232.0.0/16 をBGP でアナウンスしたとも存在する。現在はBGP（Border Gate-ら受け取った経路情報をさらに先のAS にすると、AS4 は、AS10 から''10 2 1''というway Protocol）というプロトコルが広く用伝える必要があるので、同じAS に属する

AS Path をもつ202.232.0.0/16 に対する経いられている。バージョンは4 である。

ルーター同士であるR2 とR3 の間もBGP に路情報を受け取り、また、AS3 から''3 2 1''

BGP では、前述のルーティングポリシーよる経路情報の交換が行われる。R1 とR2というAS Path を持つ202.232.0.0/16 に対をある程度実現するために、Path Attributeや、R3 とR4 のように、異なるAS に属するする経路情報を受け取ることになる。という考え方を導入している。経路情報とルーター間でのBGP セッションをEBGP

AS4 では、AS3 とAS10 から受け取ったしてはもちろんデスティネーションとなるネ（Exterior Border Gateway Protocol）と呼経路から、ポリシーに従って、経路の選択ットワークアドレスが伝えられるのだが、そび、R2 とR3 のように同じAS に属するルーを行う。先の例のポリシーに従えば、AS4れに加えて、その経路情報が伝わって来たター間でのBGP セッションをIBGP（Inte-

では、AS10 から受け取った''10 2 1''という経路に関する情報も同時に伝えられるのでrior Border Gateway Protocol）と呼ぶ。

Path Attribute を持った経路を選択するこA S 6 の内 部 の他 のルーター間 では、ある。とになる。

BGP で経路情報を受け取ったルーター

OSPF などのプロトコルを用いて、R2 やR3

ここで注意しなければならないことは、は、各ネットワークに対する経路情報に付が外部から学んだ経路情報を伝える（そうAS4 がさらにAS5 に経路を伝えるときには、

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この202.232.0.0/16 に対して''4 10 2 1''とと、BGP を用いた経路選択というものも真ある。この経路情報の R R への登 録は、いうAS Path を持つもののみを送るというこ面目にやりだすとかなりの労力とルーター

home as の管理者が行う。とである。AS4 で採用されなかった''3 2 1''のCPU を消費するであろうことはお分かりというAS Path を持つ経路情報を、さらに頂けるだろう。

RR は、現状では、Merit、RIPE NCC、MCI、CA*net などで別々に動作しており、''4 3 2 1''と Path Attribute を更新して、そこで、このAS 間の経路選択をより簡

各 々 の間 でのデータベースの同 期 にはAS5 に送るようなことは意味がないのであ単に行うための仕組み作りが現在進められ

SMTP やFTP などのプロトコルが用いられる。ほかにもいくつか経路の選択に用いらている。それが、Routing Registry（RR）ていると聞く。RR 間の情報の同期のためれるPath Attribute が存在するが、ここでとRoute Server（RS）である。のメカニズムはまだ開発の途中である。日Routing Registry とは、インターネットは割愛する。

上でアナウンスされるネットワークの情報

Routing Registry と Route Server

本でもKDD でRR の実験的な運用が行われている。

や、各 AS に関する情報、また、それぞれ一方、Route Server は、RR からアナウのAS の持つルーティングポリシーの情報なンスされるネットワークの情報や各AS のポ

さて、先の節で現在約 853 のAS がインどのデータベースである。インターネットにリシーの情報を取り出してきて、ポリシーターネット上で経路のアナウンスをしてい経路情報を流す際には、まずここへ、経路による経路選択などを行うサーバーである。

ると書いた。これだけの数のAS が、プロバ情報として流すネットワークに関する情報

これについて述べる前に、IX の構成の仕方

イダー相関図にみられるような複雑怪奇なを登録する必要がある。ここに登録されてについて簡単な解説が必要であろう。

相互接続を行っている（しかもあの図は日いる内容には、その経路情報を最初にアナIX の作り方としては、CIX に代表される本だけであって、世界中を考えると、腕のウンスするAS の番号（home as）や、アナlayer 3（ネットワーク層）での相互接続を良いデザイナーもはだしで逃げるほどであウンスされるデスティネーションネットワー

行う方式と、MAE-EAST/WEST やNAPることは想像に難くないだろう）と考える

クが割り当てられている組織の情報などがやNSPIXP に代表されるlayer 2（データリ

AS1

AS2AS3BGP
BGP

AS1AS2

AS3

BGP
BGP

BGP

BGP
BGP

IX Router

AS10
BGP

BGP

BGP

BGP

AS4

AS5

AS6

図5 layer 3 での相互接続では、1 つのルーターにAS がそれぞれリンクを持つ

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BGP

AS4

BGP

AS5

図6 layer 2 での相互接続では、合意したAS 同士でリンクを持つ

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AS6

新米エンジニアのための初 歩 の イ ン タ ー ネ ッ ト 技 術ンク層）での相互接続を行う方式の2 通りられている。

おわりにがある。layer 3 の相互接続とは、図5 のよ

しかしこの方式では、そのIX でトラフィうに相互接続を行うポイントにルーターをックを交換する相手のAS が増えれば増える

RR だRS だと言ったって、結局人間の管1 つ設置して、そこで相互接続を行うAS がほどBGP のセッション数が増え、またAS理者がきちんとRR に情報を登録していなリンクを持つ方式である。この場合、そのの境界のルーターでのポリシーによる経路ければうまく動きはしない。したがって、や相互接続点は独自のAS 番号を持ち、相互選択のオーバーヘッドが増えてしまう。

っぱり偉いのは人間様だということになる

接続されている他のAS 間の経路選択はす

そこで、Route Server の考え方が導入さだろうか？ うーむ、逆に言えば、ちゃんとべてそのIX のルーターによって制御される。

れた。図7 のように、layer 2 の相互接続ポ動かない場合にもやはり人間の責任という一方、layer 2 での相互接続とは、図6 にイントにRS を設置し、各AS のルーターは、ことになり、自分で書きながらちょっとド示 すように、 相 互 接 続 ポイントには、このRS にのみBGP のセッションを張る。

キドキしてしまう。

FDDI やイーサネットのようなデータリンク

RS は、RR から各AS の持つルーティングポメディアのみがあって、そこに相互接続をリシーを取り出してきて、各AS 向けに経路今回の話は、あまりエンドユーザーには行うAS がそれぞれルーターを設置する。そ選択を行い、選択された経路のみをそのAS関係ない話だったかもしれないが、自分のこでトラフィックの交換を行うことに合意のルーターに渡す。こうすれば、BGP のセ組織がつながっているプロバイダーの先のしたAS 間でそれぞれ別個にBGP のセッシッション数も減り、また本来パケットの転ほうでは、いったいどんな風に経路制御がョンが張られる。この場合には、ポリシー送がメインの仕事であるルーターのCPU の行われているか興味をお持ちの方も多いの制御は各AS 間のルーターで行われることに負荷を減らしてやることができる。

ではないだろうか？ こういう世界にドップなり、layer 3での相互接続の場合に比べて、しかし、現在はまだRS は実験段階であ各AS 単位でポリシーを実現することができり、どのIX でもRS のみに頼った経路選択るので、現在ではこちらの方式が主に用いを行っているところはない。

リと漬かってみたいと思ったあなた！履歴書を送るのをお忘れなく。:-)

RR
AS1

AS2
BGP

AS3
BGP

BGP

RS

BGP

AS4

BGP

AS5

BGP

AS6

図7 Route Server がRouting Registry からルーティングポリシーの情報を取り出し、選択された経路を各AS に伝える

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