【ネットワークスペシャリスト試験 令和3年度 春期 午後1 問2 No.2】
ネットワークスペシャリスト試験 令和3年度 春期 午後1 問2
【出典：ネットワークスペシャリスト試験 令和3年度 春期 午後1 問2（一部、加工あり）】
[OSPFによる経路制御]
OSPFは、リンクステート型のルーティングプロトコルである。OSPFルータは、隣接するルータ同士でリンクステートアドバタイズメント（以下、LSAという）と呼ばれる情報を交換することによって、ネットワーク内のリンク情報を集め、ネットワークトポロジのデータベースLSDB（Link State Database）を構築する。LSAには幾つかの種別があり、それぞれのTypeが定められている。例えば、（b）LSAと呼ばれるType1のLSAは、OSPFエリア内の（b）に関する情報であり、その情報には（c）と呼ばれるメトリック値などが含まれている。また、Type2のLSAは、ネットワークLSAと呼ばれる。OSPFエリア内の各ルータは、集められたLSAの情報を基にして、（d）アルゴリズムを用いた最短経路計算を行って、ルーティングテーブルを動的に作成する。さらに、OSPFには、②複数の経路情報を一つに集約する機能（以下、経路集約機能という）がある。D社では、支社へのネットワーク経路を集約することを目的として、③ある特定のネットワーク機器で経路集約機能を設定している（以下、この集約設定を支社ネットワーク集約という）。支社ネットワーク集約がされた状態で、本社のL3SWの経路テーブルを見ると、a〜gのそれぞれを宛先とする経路（以下、支社個別経路という）が一つに集約された、（ｅ）/16を宛先とする経路が確認できる。また、D社では、支社ネットワーク集約によって意図しない④ルーティングテーブルが発生してしまうことを防ぐための設定を行っているが、その設定の結果、表2に示すOSPF経路が生成され、ルーティングループが防止される。
b：ルータ、c：コスト
「例えば、（b）LSAと呼ばれるType1のLSAは、OSPFエリア内の（b）に関する情報であり、その情報には（c）と呼ばれるメトリック値などが含まれている。」
LSAの代表的な種別は以下のとおりです。
- LSA Type1：ルータLSA。自ルータのリンク情報を伝播する。
- LSA Type2：ネットワークLSA。DR（Designated Router：代表ルータ）が生成し、エリア内の経路情報をエリア内のルータに伝達する。
- LSA Type3：ネットワーク集約LSA。ABR（Area Border Router：境界ルータ）が生成し、エリア毎の経路情報を他のエリアに伝達する。
メトリックは経路選択の指標となるものでルーティングプロトコルによって異なります。
RIPの場合は、経由するルータの数であるホップ数になりますが、OSPFの場合は、コストと呼ばれるリンクの帯域幅を考慮した値になります。
d：ダイクストラ
「OSPFエリア内の各ルータは、集められたLSAの情報を基にして、（d）アルゴリズムを用いた最短経路計算を行って、ルーティングテーブルを動的に作成する。」
OSPFで用いられるアルゴリズムは「ダイクストラ」（考案者のDijkstra氏）です。
または「SFP（Shortest Path First）」とも言い、最も短い経路を最優先するという動作を示します。
ｅ：172.16.0.0
「支社ネットワーク集約がされた状態で、本社のL3SWの経路テーブルを見ると、a〜gのそれぞれを宛先とする経路（以下、支社個別経路という）が一つに集約された、（ｅ）/16を宛先とする経路が確認できる。」
a〜gは、表1（D社の現行のネットワークにおける各セグメントのIPアドレス）にあり、それぞれ以下の経路となっています。
a：172.16.0.0/23、b：172.16.2.0/23、c：172.16.4.0/23、d：172.16.6.0/23、e：172.16.8.0/23、f：172.16.10.0/23、g：172.16.12.64/26
経路集約で「/16」（先頭から16ビット分）ということは、「172.16」が共通する部分で括った「172.16.0.0/16」として経路を単純化するということです。
下線②について、この機能を使って経路を集約する目的を25字以内で述べよ。：ルーティングテーブルサイズを小さくする。
「さらに、OSPFには、②複数の経路情報を一つに集約する機能（以下、経路集約機能という）がある。」
前の設問のとおり、L3SWの経路テーブルにおいて支社個別経路のa〜gの７個から集約された1個の経路になることで、単純に経路テーブル全体のサイズが小さくなります。
これが経路集約機能の目的とも言えますが、経路テーブルのサイズを小さくすることは、最終的にはL3SWの負荷を小さくすることにつながります。
ただ、最近のL3SWなどネットワーク機器の性能向上もあり、単純に負荷低減につながるとは言えないこともあるので、解答例のように客観的な結果に留めておいた方がいいかもしれません。
下線③について、経路集約を設定している機器を図1中の機器名で答えよ。：ルータ
「D社では、支社へのネットワーク経路を集約することを目的として、③ある特定のネットワーク機器で経路集約機能を設定している（以下、この集約設定を支社ネットワーク集約という）。」
支社の構成を図1（D社の現行のネットワーク構成）で確認すると、広域イーサ網経由で本社のルータに収容されているので、経路集約を設定しているのはルータが最適のようです。
また、経路集約はOSPFの機能であり、OSPFの記述についても確認しておきます。
「OSPFプロトコルを設定している機器は、ルータ、レイヤ3スイッチ、及びFWである。」
「本社のLANのOSPFエリアは0であり、支社1〜3のLAN及び広域イーサ網のOSPFエリアは1である。」
これらの記述と、OSPFの経路集約はABR（Aria Border Router）と呼ばれるエリア境界ルータで行われることから、ルータであることが分かります。
下線④について、ルーティングループが発生する可能性があるのは、どの機器とどの機器の間か。二つの機器を図1中の機器名で答えよ。：ルータとFWの間
「また、D社では、支社ネットワーク集約によって意図しない④ルーティングテーブルが発生してしまうことを防ぐための設定を行っているが、その設定の結果、表2に示すOSPF経路が生成され、ルーティングループが防止される。」
ルーティングループは、各機器のルーティングテーブルの不適切な状態により、パケットが行き場を失い、ネットワーク上をたらい回しにされてしまうことです。
ルーティングループが発生するパターンとしては、デフォルトルートと経路集約が混在するネットワーク環境があります。
D社の場合、デフォルトルートについては、FWでインターネット向けのデフォルト経路を設定してOSPFへ再配送しているとあり、ルータやL3SWはデフォルトルートがFW向けとなっています。
一方、経路集約を行うルータでは、集約経路（172.16.0.0/16）の中では実際に経路が存在しないものも含まれています。
（→a：172.16.0.0/23、b：172.16.2.0/23、c：172.16.4.0/23、d：172.16.6.0/23、e：172.16.8.0/23、f：172.16.10.0/23、g：172.16.12.64/26は実際に存在する経路ですが、172.16.0.0/16に含まれるそれ以外の経路（例えば172.16,100.xなど）は存在しない経路です）
この状態で、FWやL3SWで集約経路（172.16.0.0/16）を宛先とするパケットはルータに送信されますが、実際に経路が存在しないパケットを受信したルータは、デフォルトルートのFWにそのパケットを転送してしまうことになり、ルーティングループが発生します。
したがって、ルーティングループが発生する可能性があるのは、ルータとFWの間になります。
f：ルータ、g：172.16.0.0/16
前の設問の続きで、支社ネットワーク集約によるルーティングループを防ぐための設定によって、表2（ルーティングループを防ぐOSPF経路）のとおり、ネクストホップアドレスが「Null0」となる設定機器と宛先ネットワークアドレスを考えます。
ネクストホップアドレスが「Null0」とは、それに該当するパケットは廃棄されるということです。
上記の例のとおり、a〜gの経路と集約経路内のその他の経路を受信したルータは、ロンゲストマッチによりそれぞれ適切なネクストホップ宛にパケットを転送します。
そして、集約経路（172.16.0.0/16）のネクストホップアドレスを「Null0」とすれば、集約経路内のその他の経路を廃棄することが可能となります。
