ネットワーク技術の基本：BGPの仕組みとその役割

2024年12月4日 20:11

みなさんこんにちは。
ネットワークにおける基盤技術であるBGP（Border Gateway Protocol）は、インターネットを支える重要なルーティングプロトコルです。本記事では、BGPの基本から応用までをわかりやすく解説します。具体例や図解も交えながら、初心者から中級者まで役立つ内容を目指します。

1. BGPとは何か？

BGPはインターネット全体を構成する自治システム（AS: Autonomous System）の間で経路情報を交換するためのプロトコルです。ASとは、1つのネットワーク運用者（ISPや企業など）が管理するネットワークの単位であり、BGPはこれらのAS間で経路情報をやりとりします。

BGPの基本的な分類

BGPには以下の2種類があります：

eBGP（External BGP）: AS間で経路情報を交換する際に使用。
iBGP（Internal BGP）: 同じAS内のルーター間で経路情報を共有。

例えば、ISPが他のISPと通信する場合や、大規模企業がそのネットワークの最適化を図る際にBGPが活用されます。

2. 経路選択の仕組みとパス属性

BGPでは、経路選択において**パス属性（Path Attribute）**が重要な役割を果たします。これにより、最適な経路を選択し、通信の効率化を図ります。

パス属性の4つのカテゴリ

Well-known mandatory: 全てのBGPルーターが必ずサポート。
- AS_PATH
- ORIGIN
- NEXT_HOP
Well-known discretionary: 任意のサポート。
- LOCAL_PREF
Optional transitive: 他のASに伝播可能。
- AGGREGATOR
- COMMUNITY
Optional non-transitive: 他のASに伝播しない。
- MULTI_EXIT_DISC

例えば、AS_PATH属性は、経路情報に含まれるASのリストで、ルーターが経路選択時にどの経路を採用するかを決定する重要な情報です。

3. OSPFとの違いとBGPの利点

BGPとよく比較されるプロトコルに**OSPF（Open Shortest Path First）**があります。OSPFはコストの計算を基に経路選択を行うのに対し、BGPは経路の「ポリシー」に基づいて経路を制御します。

OSPFとBGPの比較

特徴OSPFBGP対応範囲AS内部のみAS間およびAS内部経路選択基準コスト（メトリック）ポリシー（パス属性）ループ防止方法SPFアルゴリズムAS_PATH

4. BGPの応用例：CDNやAnycast

BGPは、大規模ネットワークやコンテンツデリバリーネットワーク（CDN）においても重要な役割を果たします。

Anycastの例

Anycastは、同一のIPアドレスを複数の地点でアナウンスし、ユーザーから最も近い場所にトラフィックを誘導します。これにより、低遅延で効率的な通信を実現します。

5. BGPにおけるセキュリティの課題

BGPにはセキュリティ上の課題も存在します。例えば、不正なBGPピアや経路ハイジャックが問題となる場合があります。そのため、以下の対策が重要です：

MD5認証: BGPピア間の通信を認証。
ROA（Route Origin Authorization）: 経路情報の正当性を保証。

6. 実践問題で学ぶBGP

実際のネットワーク試験で出題される形式を使って、理解を深めましょう。

問題: 以下の経路選択において、AS_PATHとLOCAL_PREFの違いを説明してください。

解答例:

AS_PATHは経路に含まれるASのリストであり、経路の長さに基づいて選択されます。
LOCAL_PREFはAS内の優先順位を設定し、値が大きいほど優先されます。

まとめ

BGPは、インターネットの基盤を支える重要な技術です。基本を押さえた上で、実践的な応用やトラブルシューティングを学ぶことで、さらに深い理解が得られるでしょう。ネットワークエンジニアを目指す方にとって、BGPの知識は必須です。

この記事を参考に、さらに理解を深めてみてください！

ネットワークの勉強をするならCCNAに合格しよう

CCNAとはアメリカのネットワーク機器ベンダの最大手のCisco(シスコ)システムズが運営する資格の一つです。
ネットワークの勉強を体系的にするなら、CCNAの取得を目指した方がいいと言われています。
※CCNAの最短合格方法についてもまとめていますので、宜しければご覧ください