ルーティング

パケットを宛先まで届けるための経路選択。ルーティングテーブルの読み方、静的 / 動的、ルーティングプロトコル（RIP / OSPF / BGP）、AS、Anycast、ECMP まで。

ルーティングの仕組み（再確認）

パケットを受け取った機器が、宛先 IPと自分のテーブルを照合
最も長いプレフィックスに一致するエントリを選ぶ（longest prefix match）
そのエントリの ネクストホップ へ転送
TTL を 1 減らす
L2 ヘッダを書き換えて送出（送信元 / 宛先 MAC が変わる）

重要: L3 ヘッダ（IP）は変わらず、L2 ヘッダ（Ethernet）は毎ホップ書き換わる。

ルーティングテーブルの読み方

Linux

$ ip route
default via 192.168.1.1 dev eth0 proto dhcp metric 100
10.0.0.0/8 via 192.168.1.254 dev eth0
192.168.1.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.1.10

default: 0.0.0.0/0、どこにも一致しないとき送る先
via: ネクストホップ
dev: 出力 NIC
proto: 経路の出所（kernel / static / dhcp / bgp...）
metric: 同じ宛先に複数経路あるときの優先度（小さい方が優先）
scope link: 直接接続のサブネット

macOS / BSD

netstat -rn

Windows

route print
Get-NetRoute

longest prefix match

宛先 192.168.1.50 へのパケットがあるとき、テーブルに次のエントリがあれば:

0.0.0.0/0          (default)
192.168.0.0/16
192.168.1.0/24     ← 最長一致 (24 ビット)、これが選ばれる

プレフィックスが長いほど具体的＝優先される。

静的ルーティング

管理者が手でテーブルに書く
シンプル、軽量、予測可能
変化に追従できない（リンク切れに弱い）
小規模 / DMZ / ポイントツーポイント向け

追加例

# Linux
sudo ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.1.254
sudo ip route del 10.0.0.0/8

# macOS
sudo route -n add -net 10.0.0.0/8 192.168.1.254

# Windows
route add 10.0.0.0 mask 255.0.0.0 192.168.1.254 -p

動的ルーティング

ルータ同士が自動で経路情報を交換。リンク切れに自動で対応。

3 つの方式

方式	原理	例
距離ベクトル	「あの宛先まで N ホップ」と隣接に伝える	RIP, EIGRP, BGP
リンクステート	全リンクの状態を共有し、各自で最短経路計算	OSPF, IS-IS
パスベクトル	距離ベクトル + 経路（AS パス）も伝える	BGP

RIP（Routing Information Protocol）

最古の動的プロトコル（1980 年代）
距離ベクトル、メトリック = ホップ数
最大 15 ホップ（16 = 到達不可）
30 秒ごとに全テーブルをブロードキャスト
収束が遅い、ループ問題
現代ではほぼ使われない
RIPv2（CIDR 対応）/ RIPng（IPv6 用）

OSPF（Open Shortest Path First）

リンクステート、企業内の主流
各ルータが LSA（Link State Advertisement）を全体に flooding
各自でDijkstraで最短経路計算
収束が速い、大規模対応
エリアで階層化（Area 0 = バックボーン）
OSPFv2 (IPv4) / OSPFv3 (IPv6)
マルチキャストアドレス: 224.0.0.5 / 224.0.0.6

IS-IS

OSPF と並ぶリンクステート
ISP / 大規模キャリアで好まれる
IPv4 / IPv6 をプロトコル変更なしで両対応

EIGRP

Cisco 独自（後にオープン化）
距離ベクトル + α、複合メトリック
DUAL アルゴリズムで高速収束

BGP（Border Gateway Protocol）

インターネット全体を動かしているプロトコル。 AS（Autonomous System）の間で経路を交換する。

用語

AS: 1 つの組織が運用する経路ポリシーを共有するネットワーク
ASN: AS 番号（16/32 ビット）。例: AWS=16509, Cloudflare=13335, Google=15169
eBGP: 別 AS 間
iBGP: 同 AS 内
BGP セッション: TCP 179 上のセッション

BGP 経路選択の優先順位

Weight（Cisco 独自、ローカル）
Local Preference（AS 内）
Locally Originated（自 AS 発の経路）
AS Path が短い
Origin（IGP < EGP < Incomplete）
MED（Multi-Exit Discriminator）
eBGP > iBGP
IGP メトリック
古いセッション（同点なら）

BGP のリスク

経路ハイジャック: 別 AS が偽の経路を流して通信を引き寄せる
ルートリーク: 本来流すべきでない経路を流す（誤設定）
2008 年 YouTube 障害、2021 年 Facebook 障害（自滅）など歴史的事件多数
対策: RPKI（経路の暗号認証）/ ROA（ルートオリジン認証）

インターネットの階層

Tier	性質	例
Tier 1	他 AS に料金を払わずインターネット全体に到達できる	NTT, Lumen, Telia, Tata
Tier 2	一部のピアリング + Tier 1 へのトランジット購入	多くの国内 ISP
Tier 3	すべてトランジット購入（自社で BGP は持たないことも）	地域 ISP

IX（Internet eXchange）

ISP が物理的に集まってピアリングするハブ。日本では JPIX / JPNAP / Equinix が有名。 IX を経由することで、第三者 ISP を介さずに直結 → 遅延短縮 + 費用削減。

Anycast

同じ IP アドレスを世界中の複数拠点で広告し、BGP に最寄りを選ばせる仕組み。

DNS ルートサーバ（13 IP に対して数百拠点）
1.1.1.1 / 8.8.8.8 のパブリック DNS
Cloudflare / Fastly / Akamai の CDN
クラウドの Global Accelerator
ユーザに最寄りのエッジが応答 → 低遅延
同 IP のためセッション固定が難しい（TCP は通常 OK だが UDP / 長期接続は要工夫）

Unicast / Broadcast / Multicast / Anycast まとめ

方式	1 → ?
Unicast	1 対 1
Broadcast	1 対全員（同一リンク内）
Multicast	1 対グループ（参加した人だけ）
Anycast	1 対最寄り（複数候補のうち 1 つ）

ECMP（Equal-Cost Multi-Path）

コストが同じ複数経路がある場合、負荷分散して送る仕組み。

パケットごとにバラまくと TCP の順序乱れの原因 → 推奨されない
フロー単位（5-tuple ハッシュ）で同じ経路に固定
5-tuple = 送信元 IP / 宛先 IP / プロトコル / 送信元ポート / 宛先ポート
クラウドの ALB / NLB、データセンター内のスイッチで広く利用

ポリシールーティング

宛先だけでなく送信元 / アプリ / DSCP でも経路を変える。

「VoIP は専用回線へ」
「特定送信元はバックアップ回線へ」
Linux: ip rule + 複数の ip route テーブル

ルーティングループ

誤設定で 2 つのルータが互いを宛先に送り続ける状態。TTL が無ければ無限。

距離ベクトルで起きやすい（カウント・ツー・インフィニティ）
対策: Split Horizon / Route Poisoning / Hold-Down Timer
リンクステートは原理的に起きにくい

VRF / マルチテナント

Virtual Routing and Forwarding — 1 台のルータの中に独立したルーティングテーブルを複数持つ。 ISP / マルチテナントクラウドで使われる。

SDN / ネットワーク仮想化

SDN: コントロールプレーンとデータプレーンを分離。OpenFlow など
VXLAN: L2 を L3 トンネル上に伸ばす（クラウドの VPC 実装）
EVPN: BGP ベースの L2 / L3 マルチテナント

クラウドの VPC とルーティング

VPC は仮想化されたルータのように振る舞う
サブネットごとにルートテーブルを関連付け
Internet Gateway / NAT Gateway / VPN / Transit Gateway がネクストホップ候補
VPC Peering / Transit Gateway でマルチ VPC 接続

BGP コミュニティ

経路にラベル（コミュニティ値）を付け、受け手側のポリシーを制御する。例: 「特定 ISP に広告するな」「優先度を下げて」など。

Looking Glass

他組織の BGP 視点を覗ける Web ツール。経路ハイジャック / ピアリング状況の確認に使う。

確認コマンド

# 経路追跡
traceroute example.com
mtr example.com

# AS パス
whois -h whois.radb.net 8.8.8.8

# 自分の AS
curl ipinfo.io

# Linux のポリシーテーブル
ip rule
ip route show table all

# ルーティングデーモン例（FRR）
vtysh
show ip route
show ip bgp
show ip ospf neighbor

よくあるトラブル

症状	原因
非対称ルーティング	行きと戻りで経路が違う。FW でセッション切れ
traceroute が * * *	中間ルータが ICMP 拒否（到達自体は OK の可能性）
特定先だけ繋がらない	BGP ハイジャック / ルート漏れ / 通信規制
DEFAULT が複数あって混乱	metric / 同一テーブルでの整理
遅い経路を選ぶ	BGP の AS パス短いより遅延長い経路に流れる

大事な事実

インターネットは誰も全体を制御していない。BGP の合意形成で動いている。だからこそ誤設定で世界規模の障害が起きるし、RPKI のような認証の取り組みが進んでいる。