CCNP BSCIの試験範囲の中で最も異色ともいえる学習ジャンルが，Integrated IS-IS（統合IS-IS）です。Integrated IS-ISは，OSIプロトコルとして誕生したルーティングプロトコルである「IS-IS」で，IPルーティングを可能にしたものです。今回は，Integrated IS-ISのベースになっているOSIプロトコルを学びましょう。

Integrated IS-ISとは

　Integrated IS-ISはもともと「IS-IS」というルーティングプロトコルをベースとしています。IS-ISはTCP/IPプロトコルスタックとは別のOSI（Open System Interconnection）プロトコルスタックのルーティングプロトコルで，TCP/IPプロトコルスタックでは使用できません。そこで，TCP/IPでもIS-ISを利用できるようにしたのがIntegrated IS-ISです。

　IS-ISは，OSPFが採用しているリンクステート型のルーティングプロトコルです。そのため，OSPFとよく似た部分を持っています。OSPFとの類似点と相違点の主な点を挙げてみます。

  • 類似点
    • 経路計算にSPFアルゴリズムを使い，SPFツリーとリンクステートデータベースを保持する
    • エリアを使って経路情報をやりとりする
    • Helloパケットを使って隣接ルーターの存在を確認する
  • 相違点
    • IS-ISは「OSIプロトコルスタック」，OSPFは「TCP/IPプロトコルスタック」を使う
    • Integrated IS-ISはIPv4とIPv6を同時に扱えるが，OSPFはIPv4を扱うOSPFv2とIPv6を扱うOSPFv3が別々にある
    • OSPFではバックボーンエリアが必ず必要になるが，IS-ISでは必要ない

　次に，そもそもの「OSIプロトコル」について見てみましょう。

OSIプロトコル

　OSIプロトコルはISO（国際標準化機構）とITU-T（国際電気通信連合電気通信部門）によって規定されたプロトコルです。異なるベンダー間での相互接続のために考案されました。

　OSIプロトコルを理解するには，まず，OSIプロトコルで使われる用語を覚える必要があります（図1）。

  • ドメイン ･･･ 共通の管理下にあるOSIネットワーク。AS（自立システム）に相当
  • エリア ･･･ ドメイン内を分割した領域。OSPFのエリアに相当
  • ES（End System） ･･･ ホスト。ルーティングを実行しないマシン
  • IS（Intermediate System） ･･･ 中継システム。ルータのこと

　図1 OSIプロトコルで使われる用語
OSIプロトコルの用語

　そして，OSIプロトコルには次のようなものがあります。

OSI参照モデルOSIプロトコル
レイヤ7：アプリケーション層VTP，MHS，FTAM，CMIP
レイヤ6：プレゼンテーション層プレゼンテーションプロトコル
レイヤ5：セション層セッションプロトコル
レイヤ4：トランスポート層トランスポートプロトコル
レイヤ3：ネットワーク層CONP，CLNP，ES-IS，IS-IS，ISO-IGRP
レイヤ2：データリンク層IEEE802.2，IEEE802.3，IEEE802.5
FDDI，X.25
レイヤ1：物理層

　ポイントは，TCP/IPでも重要な役割を果たしているネットワーク層（レイヤ3）のプロトコル群です。OSIプロトコルでは，以下の二つのプロトコルを使って，レイヤ3のデータの転送を行います。

  • CONP（Connection-Oriented Network Protocol） ･･･ コネクション型レイヤ3プロトコル
  • CLNP（ConnectionLess Network Protocol） ･･･ コネクションレス型レイヤ3プロトコル

　TCP/IPで言えば，TCP/IPのレイヤ3はコネクション型サービスを実装していません。TCP/IPのレイヤ3はコネクションレス型サービスを実装しており，それを実現するのがIPです。つまり，OSIプロトコルのCLNPが，TCP/IPのIPに相当します。

　OSIプロトコルのルーティングプロトコルには，次の3種類が存在します。

  • ES-IS（End System to Intermediate System） ･･･ ホストとルータ間で使用されるルーティングプロトコル。「ディスカバリプロトコル」とも呼ばれる
  • IS-IS（Intermediate System to Intermediate System） ･･･ 同一ドメイン内で使用されるルーティングプロトコル
  • ISO-IGRP（ISO-Interior Gateway Routing Protocol） ･･･ Cisco独自のドメイン間ルーティングプロトコル。IGRPがベースとなっている

　また，アプリケーション層のプロトコルとしては，以下のようなプロトコルが用意されています。

  • VTP（Virtual Terminal Protocol） ･･･ 仮想端末接続プロトコル。Telnetに相当
  • MHS（Message Handling System） ･･･ メッセージ処理システム。SMTPに相当
  • FTAM（File Transfer, Access, and Management） ･･･ ファイルの交換や管理プロトコル。FTPに相当
  • CMIP（Common Management Information Protocol） ･･･ ネットワーク管理プロトコル。SNMPに相当

ES-ISとIS-IS

　OSIプロトコルでのルーティングプロトコルは，ES-ISとIS-ISが中心になります。ES-ISは，BSCIの試験範囲ではありませんが，OSIプロトコルの全体像を理解するために，まずES-ISを説明します。

　ES-ISは，ホストとルータ間のルーティングプロトコルです。TCP/IPであえて近いプロトコルを挙げるならば，ARP（Address Resolution Protocol）です。ARPは，特定のIPアドレスを持つホストのMACアドレスを調べ，ホストへのデータ転送を可能にするためのプロトコルです。一方のES-ISは，ESがISを，ISがESを調べ，それぞれでデータの転送を可能にするためのプロトコルです。

　ES-ISでは，ES側からESH（ES Hello），IS側からISH（IS Hello）を送り，接続されているES，ISの情報をそれぞれ取得します（図2）。

　図2 ES-IS

　ES-ISで，ISはESの存在を確認し，情報として保持します。この情報はIS-ISでも使用します。

　一方のIS-ISは，ルータ間でのルーティング情報を交換するためのプロトコルで，TCP/IPでのIGPに相当します。つまり，ES-ISでホスト・ルータ間のルーティングを，IS-ISでルータ間のルーティングを担当します（図3）。

　図3 ES-ISとIS-IS
図3 ES-ISとIS-IS