新 米 エ ン ジ ニ ア の た め のはじめに世 の中 乱 れている。 昨 年 の 4 月 に初歩 のNSFNET バックボーンがオペレーションを停止して以来、混沌とした状態が続いている気がする。思えば、NSFNET バックボーンの停止が1 つの新しい時代の幕開けとなったわけだが、これはそもそも学術研究主
体のインターネットから商用サービス中心

インターネット技術《第12回 ネットワークの構造とプロトコル》のインターネットへの変革の過程で進むべき道であった。したがって、現在の混沌とした状況はその過渡期のものであり、この混沌の中から新しい時代の安定した世界を作っていくのはわれわれインターネットエンジニアすべてに共通の課題だと認識される。などといきなり堅苦しい始め方をしてしまったが、事実かなり状況は変わってきている。今回はこの辺の話から始めるとしよう。

ちょっとだけ歴史のお時間
NSFNET（ National Science Founda-

浅羽 登志也tion Network）バックボーンは、1986 年にasaba@iij.ad.jp株式会社インターネットイニシアティブ

アメリカの5 か所のスーパーコンピュータセンターを相互に接続するネットワークとして運用を開始した。それ以来、学術研究技術が歴史を変え、歴史が技術を形作っていくというプロセスは、インターネットの世界でも見ることができます。今回はアメリカのバックボーンネットワークの再編成によって、ルーティングにどのような問題が生じ、それがどのように解決されようとしているのかを見ていくこ

コミュニティーのインターネットを介した活動を支援するというAUP（Acceptable UsePolicy）のもとで、全米各地の大学などを中心に作られていた地域（regional）ネットを接続したり、アメリカ国外の学術研究とにします。

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ネットワークを接続したりしてきた。さらり、政府主導で作られたのに対して、MAENAP に遅れをとっていた。MAE-West は、に商用 ISP のサービスが開始されると、そは商用 ISP が集まって作られたということ

満足のいくパフォーマンスも出せないくせのユーザーと学術コミュニティーとの間のだ。この辺が落ち着くまでにもいろいろなに、なおもATM に固執するPacBell にISP相互通信をとりもつために、それらの商用経緯があったようだ。

ISP とも相互接続を行ってきた。

たちがプッツンして、「俺たちは俺たちでや最初にMAE-East ができたのは1992 年のる！」と叫んで作ってしまったものである。

これにより、ネットワーク間の相互接続終わりごろで、これはちょどNAP の話が出ISP たちがプッツンしてしまったのが1994がNSFNET バックボーンを経由して行われ始めたころである。MAE-East は当時から年 12 月 の IETF（ Internet Engineeringることとなった。建前上は、商用のトラフATM を利用したEthernet のブリッジサー

Task Force）のときであり、実際にサービィックはNSFNET バックボーンを通過できビスをしていたMFS（Metropolitan Fiberスを開始したのは、1995 年の春頃である。

ないことにはなっていたが、 事 実 上 はSystem）Datanet社のサービスを利用して、

こ ち ら は FIX-West が あ る NASA Ames

NSFNET バックボーンに接続されるさまざWashington DC を中心に作られたものであResearch Center 内にFDDI スイッチを構

まなネットワーク間の相互接続を提供する

る（現在はFDDI スイッチを中央に置き、え、MFS がFDDI ブリッジでカリフォルニバックボーンとしての機能を果たすことと離れた場所にはATM を利用してFDDI をアベイエリアでMAE-West への接続サービなるのである。学術研究用の全米規模のバブリッジして伸ばしていく形が主になってスを行っている。この辺の動きの早さはさックボーンネットワークはNSFNET 以外にいる。ちゃんと動いている技術をうまく組すがアメリカといったところだろうか。

も存在した。たとえばNSI（NASA Scienceみ合わせたサービスということができよう）。

その後、「NAP も動き出したし、もうそInternet） や、 ESnet（ Energy Sciences

さて、NSF のプランは、従来のIP のバッ

ろそろ本来の目的に専念してもええっちゃNetwork）などがある。これらのネットワクボーンネットワークであるNSFNET バッろう？」といいながら、1995 年の4 月の終ークはNSFNET よりも厳しいAUP のもとクボーンが地域ネットや商用 ISP の相互接

わりにNSFNET バックボーンのサービスがで運営されており、一般的に商用のトラフ続を提供するという形をやめて、「その代わ停止したわけである。

ィックの通 過 は許 していなかった。

り全米数か所にネットワーク同士がデータ

1996 年3 月現在、ふと気がつくとあちこ

NSFNET のAUP は、学術研究コミュニテリンク層（イーサネット、FDDI など）でちにぼこぼこ同じようなものができあがってィーに対して何らかの形で貢献できる活動相互接続を行うポイントとしてNAP を作るいる。 筆 者 の知 るところでは、 M A E -すべてが許されていたので、大学がどこかから、それで何とかしてちょうだいな。各Chicago、MAE-LA、MAE-Dallas、MAE-の企業と共同研究をするなどという理由がNAP には、でっかいISP をつなげさせるかNY、MAE-Houston などのMAE 系や、認められていた。これらの政府系の学術研ら、NAP 間の相互接続はそいつらからサーTucson NAP、 Phoenix REP （ Phoenix

究ネットワークは FIX（ Federal Internet

ビスを買ってちょ」というものである。

Regional Exchange Point）など、山のよeXchange）を介して相互に接続されていた。

NAP の中で最初に動き出したのがSprint

さて、もちろんその間、商用ネットたち社のNew York NAP であり、これは1994 年

うにいわゆるInternet eXchange（IX）ができつつある。

もその状況に甘んじていたわけではない。の秋頃である。NY NAP は、MAE と同様日本にもIX は存在する。WIDE プロジェ

CIX （ Commercial Internet eXchange）にFDDI スイッチを利用している。NY NAPクトのNSPIXP（Network Service Providerを作って商用ISP 間の相互接続を行ったり、は今でもFDDI スイッチを利用しており、Internet Xrossing Point）がIX の構築運用

また現在のNAP（Network Access Point）

ATM は仕様が安定して満足のいくサービ実験を1994 年から行っている。現在のの原型ともいえるMAE-East（Metropoli-スが提供できるようになるまでは見送る考NSPIXP-1 は、イーサネットスイッチを用い

tan Area Ethernet） を 作 る な ど し て 、えである。てISP 間の相互接続を行っているが、日本

Ameritech 社のChicago NAP、PacBell

での商用サービスの急激な伸びに伴い、そ社のSan Francisco NAP は、どちらもATMこを経由するトラフィックが急増してきていところで、MAE がNAP の原型だと書いをダイレクトに提供する形のNAP を構築しる。これを受けて、FDDI スイッチを利用したが、大きく違うのはNAP はNSF、つまており、安定性やパフォーマンスの点でNYたNSPIXP-2 の計画も具体化してきている。

NSFNET バックボーンを経由しない相互接続も徐々に進んできていた。

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さて、商用ISP が登場し、これらが全米

いったい何が変わったのか

規模のバックボーンネットワークを構築す

さて、このNSFNET バックボーンの停止とIX の林立によりいったい何が変わってきるに至ると、この状況が若干変化してきた。

スを停止した。このNSFNET バックボーン以降の状況を示したのが図3 である。
ISP のいくつかは相互接続点であるNAPやMAE やその他のIX の1 つもしくは複数に

図2 にこの状況を示す。
商用ISP は独自にバックボーンを構築し、接続をし、同じIX に接続しているISP とのつまり、インターネットの構造が大きく変ユーザーを増 やしていった。 また、間でトラフィックの交換を行う。また、IX

革しつつあるといってもよいのかもしれな

NSFNET バックボーンに接続したり、地域に直接接続をしていないISP は、IX に接続い。NSFNET を中心とした学術研究ネッネットと相互接続をしたり、また、他の商を持つ他のISP に接続をして他のISP とのトワーク時代のネットワークの相互接続の用 ISP と相互接続したりして、ユーザーの間のコネクティビティーを確保する。他の構造を簡単に図示すると図1 のようになる。

全体的なコネクティビティーを広げていっ

ISP との接続も1 つではなく複数持ったり、ユーザーは、大学などの研究機関を中心たのである。またこのころにはNSFNET がまたユーザーも複数のISP に接続する場合に構築されていた地域ネットに接続され、NAP への移行の一環として、それまでの地がある。

地域ネットは、NSFNET バックボーンに接域ネットの商用化を勧めてきたこともあり、NAP などのIX は、NSFNET バックボー続されていた。異なる地域ネットのユーザ

地域ネットの中には従来の学術研究目的のンとは異なり、データリンク層のサービスー間の通信は、多くの場合 NSFNET バッ

ユーザーに対するサービスを続けながらも、しかしていない。したがって、そこに接続クボーンを経由して行われていた。また、商用のユーザーもつなぎ始め、いわば半商したからといって、他のISP と接続された

アメリカ国外のネットワークも、図の地域用とでもいうようなサービスを始めるネッことにはならない。他のISP とIX 経由で接ネットと同様に何らかの形でNSFNET に接トワークも登場してきた。NEARnet（New続するためには、まずIX に接続し、次に同続されていた。たとえば日本の学術研究ネ

England Academic and Research Net-

じIX 上のISP とトラフィックの交換をするた

ットWIDE やTISN などは、PACCOM

work）や、BARRNet（San Francisco Bay

めになんらかの契約を取り交わして、BGP（Pacific Computer COMmunication）プ

Area Regional Research Network）などがのpeer を設定し、経路情報の交換を行っロジェクトのもとでNSN に接続され、そこそれである（その後両者はBBN に買収さて初めて相互接続がなされるのである。IXからFIX-West を経由してNSFNET などのれ、BBN Planet として統合されつつある）。

自体はIP の階層からは見えなくなっている。

アメリカの学術研究ネットワークに接続さしかし、このころはまだかなりの部分の相したがって、NSFNET 以降の状況は、れていた。図では、地域ネットとだけ書い互接続性がNSFNET バックボーンによってISP 同士が思い思いにIX 経由や直接リンクたが、さらに地域ネットの下に小さなネッ提供されていた。

を張るなどして相互接続のメッシュを構成たというのだろうか？

トワークが接続されている場合もある。とさて、NAP が稼働を始め、地域ネットしているといってよい。かくして、おなじみ

もかく、ネットワークの全体の構造はおおのほとんどが商用化し、NAP に接続を持つのプロバイダー相関図のできあがりである。

むねNSFNET を中心とした階層構造とな

ISP に接続されると、NSFNET バックボーっていた。

ンはその役目を終え、バックボーンサービ

NSFNETバックボーン

NSFNETバックボーン

地域ネット

地域ネット

地域ネット

地域ネット

地域ネット

商用ISP

ユーザー

ユーザー

図1 学術研究時代

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商用ISP

図2 商用 ISP の登場

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地域ネット新米エンジニアのための初 歩 の イ ン タ ー ネ ッ ト 技 術

それが何を意味するのか？
さて、では一体それが何を意味しているのだろうか？

たいかということである。ネットワーク全体

らに、ユーザーB からユーザーA への経路が相互接続がそれほど多くなく、おおむねはユーザーA からユーザーB への経路の逆階層的な構造を持っていてループなどもなになるとは限らず、多くの場合は、非対象ければ、これは簡単である。

な経路をとることになってしまうのである。

インターネットの構造が変わると、自ず

たとえば極端な例として図 4 のように、この図5 のような状況が、NSFNET バッとその上でのルーティングも変わってくる

ISP がきれいな階層構造を持って相互接続

クボーン停止以降の状況といってもよい。

はずである。インターネットがおおむね階層しているような場合には、非常に簡単で、みんなで頭を悩ませなければいけない状態構造をしていた時代であれば、NSFNET バ

ユーザーA からユーザーB に至る経路はたなのである。

ックボーンを中心にルーティングを考えれだ1 つしかないし、逆にユーザーB からユーばよく、ポリシーの制御も今ほど強くは必

ザーA への経路もまったく同じ経路を逆に要とされていなかった。しかし、ISP が複たどることになる。ここでは難しいポリシ数の地点で相互に接続を始めるとそれぞれー制御は不要である。

BGP によるポリシー制御
ISP 間の経路制御にはBGP4 が用いられ

しかし、図 5 のようにISP 同士の相互接ているという話は以前書いたと思う。ここー制御を行わなければならなくなってくる。

続が特に階層を持つことなくまったく任意

では、ポリシー制御という観点からもうち現在のような同じISP 同士があっちでもこにメッシュを構成しているような場合には、ょっと突っ込んだ話をしよう。図 5 に示しっちでもつながっていてなどという状況に話が変わってくる。

たようなISP 間の相互接続がなされているの相互接続点で接続を行うISP 間のポリシユーザーA からユーザーB に至る経路はとして、では、BGP4 という経路制御プロ

幾通りもあり、それぞれのISP からその先トコルを用いることによっていったいどんなルーティングポリシーとは、平たくいえに渡されるところで、複数の選択肢の中かポリシーが実現できるのだろうか？

ば、どの相手とはどういう経路で通信をしら経路を選んでいかなければならない。さなってくると、だんだんこのポリシー制御に頭を悩ませることになるのである。

NAP

MAE

BGP では、PATH ATTRIBUTE を用い

その他IX
ISPの階層

ISP

ISP

IS P

IS P

IS P

IS PIS PIS P

ISPA

ユーザー

図3 NSFNET 以降

B

図4 ISP が階層的に接続されている場合

?
B?

?

A

図5 ISP がメッシュ状に接続されている場合

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て経路選択を行うと以前書いた。いくつか

ら受け取ったAS PATH 長の短い経路情報

LOCAL̲PREF は、上の例のAS PATH

定義されているPATH ATTRIBUTE のうちのほうが優先して採用される。ここで、あにより優先度を決めるということ以外にも、ポリシー制御に用いられるものは主に3 つあ

えてAS PATH 長のより長い、ルーターB が一般的に複数の経路で同じ経路情報を受る 。 AS PATH、 LOCAL̲PREF（ Local

AS2497 から受け取る経路情報のほうを優け取った場合の優先度の決定に用いること

P r e f e r e n c e ）、M U L T I ̲ E X I T ̲ D I S C

先したい場合がある。この場合には、経路ができる。これは、経路情報を受け取る側（MED: Multi Exit Discriminator）である。

情報を受け取るときにLOCAL̲PREF としのポリシー、言い換えれば、その経路情報

AS PATH については以前簡単に解説してルーターA で100、ルーターB で200 と設で示される特定の相手に対してデータを送定すればよい。

る側のポリシーを実現するために用いられた。すなわち、受け取った経路がどういうISP を経由して届いたかという情報を、経LOCAL̲PREF は、値の大きいほうがよる場合が多いが、経路情報を発信する側の由したISP の持つAS 番号を逆順に並べたり優先される。したがってAS PATH 長がよポリシーの実現にも用いられる。要は特定ものであった。 つまり、 図 6 のように、り長いにもかかわらず、ルーターB の受けのAS でのLOCAL̲PREF の設定を誰の意

AS2515 がAS3561->AS2497->AS2500-

取る経路情報を優先して選択することがで志で行うかがポイントとなる。

>AS2515 という経路で届けられた経路情報きるのである。ルーターA とルーターB は、IX があちこちに設置され、それらに多くをBGP4 で受け取ったときには、その経路IBGP のセッションを張っていて、お互いにのISP が接続を持つようになると、同じISP情報には、2500 2497 3561 というAS PATH

どういう経 路 をどういう P A T H

同士が複数のIX で相互に接続される場合

ATTRIBUTE がついているのである（本当ATTRIBUTE で受け取っているかを知るこが増えてくる。このような場合のポリシー

は、AS PATH ATTRIBUTE は、さらにASとができるので、双方で矛盾することなく制御に用いられるのがMED である。MED

SEQUENCE とAS SET の2 種類に分けられ統一した経路選択ができるのである。

はLOCAL̲PREF とは逆に、値の小さいほる）。しかし、AS PATH 自体はポリシーをうが優先度が高いことを示している。

表しているわけではなく、ポリシーを決定するための材料を提供していると考えることができる。

AS35613561

一般的には、AS PATH ATTRIBUTE とAS2497

して持っているAS PATH の長さが短いほうが優先される。しかし、複数の経路で同じ2497 3561

経路情報を受け取った場合に、特定のASPATH を持つ経路を、その長さに関係なくAS2500優先して採用することもできる。

2500 2497 3561

AS2515このような場合には、LOCAL̲PREF というPATH ATTRIBUTE を用いることがで

図6 AS PATH ATTRIBUTE の例
AS3561

きる。たとえば図7 のような場合、AS2500

3561

では、AS3561 とAS2497 にマルチホームしているとする。 ここで A S 2 5 0 0 には、

AS2497

AS3561 から最初にアナウンスされた経路が3561

2 通りの経路で届く。AS3561 に接続されて2497 3561いるリンクを持つルーターA では、3561 とLOCAL̲PREF=100

いうAS PATH を持つ経路情報を受け取る。

LOCAL̲PREF=200

また、AS2497 に接続されているリンクを持A

つルーター B では、 2497 3561 という AS

IBGP

AS2500

PATHを持つ経路情報を受け取る。ここで、通常の場合には、ルーターA がAS3561 か

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図7 LOCAL̲PREF の例

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B新米エンジニアのための初 歩 の イ ン タ ー ネ ッ ト 技 術

図8 のように、ISP A とISP B が、IX-1 と図 9 に示すようなネットワーク構成で、シーコントロールを可能にするための道具

IX-2 にそれぞれ接続していて、どちらのIX

AS3 は、AS3561 に対して、AS1 経由の経が実装されているわけだが、まだまだ実現

でもBGP のpeer を設定してトラフィックの路よりも、AS2 経由の経路のほうを優先しできないポリシーは山ほどある。これらは、交換をするが、IX-2 経由の経路を優先的にて採用してほしいとする。ここで、AS3 がさらに実際のインターネットを動かしなが利用して、IX-1 経由をバックバップとしてAS1、AS2 に経路情報を送り出すときに、らエンジニアたちが運用経験を積み重ねて使いたいような場合がある。このような場

それぞれ 3561:100, 3561:90 という COM-ゆき、より便利で将来性のある技術を作り合には、図に示すように、ISP A がIX-1 とMUNITY を設定して送り出す。COMMU-上げていかねばならない。21 世紀の情報ハ

IX-2 を経由してISP B にBGP で経路情報をNITY として設定可能な値は32 ビットの数

イウェイを実現するためには、今頑張って送る際に、MED の値をそれぞれ10, 1 のよ値である。この上位 16 ビットをAS 番号、何が必要なのかを見極め、それを実現するうに設定する。また、ISP B がIX-1 とIX-2

下位 16 ビットをそのAS で設定してほしい

技術を作り上げていかなければならないのを経由してISP A にBGP で経路情報を送る

LOCAL̲PREF の値に設定する。AS3561である。

際にも同様にMED の値をそれぞれ、10, 1

側では、受け取る経路情報のCOMMUNI-

最後に、今回紹介したBGP の詳細につのように設定すればよい。

TY ATTRIBUTE の上位16 ビットを調べて、いて、参考文献を挙げておく。興味をお持自分のAS 番号が設定されている場合には、

ちの向 きは是 非 ご一 読 あれ。 R F C は下 位 1 6 ビットの値 をその経 路 の

ftp://ftp.iij.ad.jp/pub/RFC/に、internet-LOCAL̲PREF の値として設定する。

draft はftp://ftp.iij.ad.jp/pub/internet-

COMMUNITY
最 近 、 B G P 4 の新 しい P A T H

これにより、特定のAS に対して自分がATTRIBUTE として、COMMUNITY が提アナウンスしている経路情報をどのように案されている。これは、発信する経路情報扱ってほしいかを経路情報の中に表現するにポリシーを表す 色ことができ、より細かなポリシー制御が可をつけておいて、経路制御に役立てるという目的で提案され能となるというものである。

たものである。MCI がCOMMUNITY の1つの利用法を提案し、実際に運用を行っている。その方法について簡単に解説してみよう。

おわりにBGP4 では、経路制御のいろいろなポリISP A

drafts/からそれぞれ入手可能である。
[1] Rekhter, T., and Li, T.,"A Border Gateway Protocol 4 （BGP-4）'', RFC1771, March 1995
[2] Chandra, R., Traina, P., and Li, T., "BGP Communities Attribute'',INTERNET-DRAFT,<draft-chandra-bgp-communities-00.txt>,
April 1995.
[3] Chen, E., and Bates, T., "An Application of the
BGP Community Attribute in Multi-home Routing'', INTERNET-DRAFT, <draft-chen-community-usage-00.txt>, January 1996

MCI（AS3561）

IBGP

IBGP
LOCAL̲PREF=100

MED=10

MED=1

IX-1

LOCAL̲PREF=90

COMMUNITY=3561:100

COMMUNITY=3561:90

IX-2

AS1
MED=10

MED=1

IBGP

COMMUNITY=3561:100

ISP B
図8 MED の例

AS2

COMMUNITY=3561:90

AS3

図9 COMMUNITY の利用例

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