ルーティングプロトコルの中でも，基礎ともいえるプロトコルがディスタンスベクタ型のルーティングプロトコルです。ルーティングプロトコルの基本的な概念は，ディスタンスベクタ型によって学ぶことができます。ルーティングプロトコルの基礎であるRIPと，Cisco社独自のディスタンスベクタ型プロトコルであるIGRPの2つを学び，ルーティングプロトコルの理解を深めましょう。
ディスタンスベクタ型ルーティングプロトコル
第2回で説明したルーティングプロトコルの種別のうち，RIPとIGRPはディスタンスベクタ型ルーティングプロトコルです。ディスタンスベクタ型ルーティングプロトコルは，隣接ルータからの情報のみからルーティングテーブルを構成します。隣接していないルータ・ネットワークの情報は，すべて隣接ルータ経由で取得します。
ディスタンスベクタ型ルーティングプロトコルを動作させているルータは，自分が持つルーティングテーブルの情報，つまりそれぞれのネットワークへのベストパスを隣接ルータへルーティング情報（ルーティングアップデート）として渡します。ルーティングアップデートを受け取ったルータは，その内容と自身のテーブルを見比べて，ルーティングテーブルを更新します。RIPを例にディスタンスベクタ型ルーティングプロトコルの動作を図示します（図1）。
図1 ルーティングテーブルの更新
「伝言ゲーム」のように隣接ルータへ情報を伝えていくことになります。ディスタンスベクタ型でルーティングテーブルに情報を追加していく手順は，ベルマンフォードアルゴリズムと呼ばれる方法で，以下のようになります。
- ルーティングアップデートで受け取ったネットワークがルーティングテーブルにあるか
- ない ･･･ テーブルに追加
- ある ･･･ 2へ
- ルーティングテーブルにあるエントリの次ホップのルータからアップデートを受け取ったか
- 受け取った ･･･ テーブルに追加
- 違うルータから受け取った ･･･ 3へ
- アップデートのメトリックが今のメトリックより小さいか
- 小さい ･･･ テーブルに追加
- 大きい ･･･ アップデートは無視
ディスタンスベクタ型では，隣接していないルータ・ネットワークの情報は順番にルーティングアップデートが回ってくるまで知ることができません（図2）。
図2 コンバージェンスにかかる時間
上記のように最悪の場合は，コンバージェンスに60秒かかってしまいます。特にネットワークが大きくてルータ数が多い場合，離れたルータ間でのコンバージェンスの時間は膨大になってしまいます。このため，ディスタンスベクタ型は大規模ネットワークに不向きであるといえます。
ルーティングループ
ディスタンスベクタ型ルーティングプロトコルが抱える欠点として，ルーティングループがあります（図3）。
図3 ルーティングループ
このルーティングアップデートが起こる最大の原因は，コンバージェンスが遅いことにあります。図3の例でいえば，1.0.0.0の障害が直ちに伝わっていれば，ルータBからのアップデートに1.0.0.0が含まれなくなり，ルーティングループは発生しなくなるでしょう。
このルーティングループを防ぐ手法として，RIPやIGRPでは次の手法のいくつかがとられています（図4）。
- イベントトリガアップデート
- 無限カウント
- ホールドダウンタイム
- スプリットホライズン
- ルートポイゾニング・ポイズンリバース
図4 ルーティングループの防止
これらの手法を1つ，あるいは複数を組み合わせてルーティングループを防止します。
RIPとIGRP
RIPは最初期に作られたルーティングプロトコルで，現在ではかなり古いプロトコルとして知られています。このため，改良が施され，バージョン2が存在します（RIP2またはRIPv2と表記して区別します。この場合改良前のバージョンはRIP1またはRIPv1と表記します）。RIPは動作が単純で，ルータに対する負荷も小さいため，現在でも小規模ネットワークではよく利用されています。
一方，IGRPはCisco社がRIPの改良として独自で作成したディスタンスベクタ型のルーティングプロトコルです。RIPのいくつかの弱点を改良し，RIPよりも拡張性に富んでいます。ですが，やはりディスタンスベクタ型なので中～大規模には向いていません。現在ではIGRPの拡張型であるEIGRPがCisco社独自のルーティングプロトコルとしてよく利用されています。
RIPv1，RIPv2，IGRPのそれぞれの特徴は以下の通りになります（表1）。
表1 RIPv1，RIPv2，IGRPの特徴
| RIPv1 | RIPv2 | IGRP | |
|---|---|---|---|
| クラスルレスのサポート | クラスフルのみ | クラスレス可能 | クラスフルのみ |
| メトリック | ホップ数 | 複合メトリック | |
| 最大ホップ数 | 16 | 100（255まで拡張可能） | |
| アップデート間隔 | 30秒 | 90秒 | |
| イベントトリガアップデート | しない | する | |
| アップデートの宛先アドレス | ブロードキャスト （255.255.255.255） | マルチキャスト （224.0.0.9） | ブロードキャスト （255.255.255.255） |
RIPの設定と確認
RIPの設定は以前のIOS編第8回で解説しましたが，もう一度確認のために説明します。基本的な設定は，routerコマンドとnetworkコマンドの2つを使います（図5）。
- (config)# router rip･･･ RIPを有効にし，RIP設定モードに入る
- (config-router)# network [ネットワークアドレス] ･･･ ルーティングプロトコルを有効にするネットワークを決定
- [ネットワークアドレス]
- ルーティングプロトコルを有効にするネットワークのネットワークアドレス
- [ネットワークアドレス]
図5 RIPの設定
RIPはクラスフルルーティングプロトコルなので，networkコマンドはクラスで設定します。例えば，172.16.1.0/24と172.16.2.0/24の2つのサブネットがあった場合，networkコマンドはnetwork 172.16.0.0でよいことになります。
また，RIPをバージョン2で動作させたい場合は，version 2コマンドをルータ設定モードで実行します。
- (config-router)# version 2 ･･･ RIPv2で動作させる
RIPの動作を確認するには，show ip protocolsコマンドを使います（図6）。
- (config)# show ip protocols ･･･ ルーティングプロトコルの動作を確認
図6 show ip protocols
一番上に書かれているタイマは以下の意味があります（カッコ内はデフォルト値）。
- Update （30秒） ･･･ ルーティングアップデートの送信間隔
- Invalid （180秒） ･･･ アップデートがこのInvalidタイマ内に受信されなければ，そのエントリはホールドダウンになる
- Hold down （180秒） ･･･ ホールドダウン時間。このタイマ内ではそのエントリに対するアップデートは無視される
- Flush （240秒） ･･･ この時間を経過してもアップデートが受信されなければ，そのエントリは削除される
また，RIPのアップデートの送受信を確認するには，debugコマンドを使用します（図7）。
- (config)# debug ip rip ･･･ RIPアップデートの送受信を表示する
図7 debug ip rip
IGRPの設定と確認
IGRPの基本的な設定は，RIPと大した違いはありません。routerコマンドと，networkコマンドを使います（図8）。
- (config)# router igrp [AS番号] ･･･ IGRPを有効にし，IGRP設定モードに入る
- [AS番号]
- 同一のAS番号に設定されたルータ間でしか情報をやりとりしないため，同じ番号に指定する
- [AS番号]
- (config-router)# network [ネットワークアドレス] ･･･ ルーティングプロトコルを有効にするネットワークを決定
- [ネットワークアドレス]
- ルーティングプロトコルを有効にするネットワークのネットワークアドレス
- [ネットワークアドレス]
図8 IGRPの設定
IGRPの動作確認にも，show ip protocolsコマンドを使います（図9）。
図9 show ip protocols
基本的な表示結果は同じですが，2つの点で注意が必要です。まず，タイマがRIPとは異なります（表2）。
| RIP | IGRP | |
|---|---|---|
| Update | 30 | 90 |
| Invalid | 180 | 270 |
| Holddown | 180 | 280 |
| Flush | 240 | 630 |
もう1つがメトリックです。IGRPは複合メトリックを使用しています。複合メトリックは，以下の5つの値の計算結果から求められます。
- 帯域幅
- 遅延
- 信頼性
- 負荷
- MTUサイズ
この5つの値にそれぞれK値と呼ばれる重みを掛け，その結果がメトリックになります。デフォルトでは帯域幅に掛けるK値（K1）と，遅延に掛けるK値（K3）以外はゼロになっています。したがって，デフォルトでは帯域幅と遅延から計算されます。
