内部ゲートウェイプロトコルとは何ですか？

内部ゲートウェイプロトコル（IGP）は、ネットワーク管理者が、制御されたネットワークのある部分から別の部分へのコンピューターネットワークトラフィックのルーティングを処理する方法です。 内部ゲートウェイプロトコルが必要なのは、トラフィックがネットワークを迂回するために通過する必要がある複数のルーターがある場合のみです。 IGPが必要な場合、ネットワークは自律システム（AS）と呼ばれます。 IGPは、AS内のすべてのルーターが、トラフィックを相互に送信して宛先に移動する方法を確実に把握する責任があります。 これは、特定のASを出入りするトラフィックを誘導する外部ゲートウェイプロトコルとは異なります。

内部ゲートウェイプロトコルは、各ルーターのルーティング情報を自動的に更新する機能があるため、動的ルーティングプロトコルと見なされます。 管理者が各ルーターを手動で更新する必要のある静的な方法と比較して、IGPはルーターの大規模なネットワークにとって非常に便利です。 静的な方法は、小規模または単一のルーターネットワークに最適です。 いくつかの一般的な分類に分類される内部ゲートウェイプロトコルにはいくつかのタイプがあります。

距離ベクトルルーティングプロトコルは、AS内の各ルーターが、データが宛先に到達するために通過しなければならない他のルーターの数をカウントすることにより、宛先への最短パスを計算するアルゴリズムに基づいています。 ルーターは互いにメッセージを送信し、他のすべてのルーターがパスに沿って1つの「ホップ」としてカウントするパスをプロットします。 ホップ数が最も少ないパスは、データパケットの優先ルートとしてルーターに認識されます。 このパスのルーターがオフラインになった場合、ルーターは次に低いホップカウントルートを探します。

欠点の1つは、距離ベクトルルーティングに基づく内部ゲートウェイプロトコルには、タイムラグの問題がある可能性があることです。 ASに新しいルーターを追加したり、ASから削除したりするたびに、すべてのルーターを再度収束して最短パスを決定する必要があります。 タイムラグが発生するのは、ルーターが優先パスをあきらめ、新しいパスを探して収束プロセスを開始する前に3分間待機するためです。 距離ベクトルIGPルーティングは、特定のルーターへのリンクが別のルーターよりも高速であるかどうかも認識せず、理想的なパスとして相互間のホップ数にのみ依存します。

他のタイプの内部ゲートウェイプロトコルは、リンクステート方式です。 リンクステートプロトコルでは、AS内の各ルーターはもう少し情報を共有します。 各ルーターが別のルーターと通信するとき、AS内の他のルーターに関する情報を含むデータベースを構築します。これには、ルーター間で通信が発生する速度が含まれます。 その後、データベースは各ルーターで処理され、ルーティングテーブルが作成されます。 リンクステートIGPを使用すると、ASは急速な変更を行うことができ、1つのルートが使用できなくなった場合に他のさまざまなルーターにすばやく再ルーティングできます。 リンク状態ルーティングプロトコルの収束は、数分ではなく数秒で発生します。

リンク状態の内部ゲートウェイプロトコルには、距離ベクトルの従兄弟と比較して、より多くのコンピューティングリソースを使用する傾向があるという欠点もあります。 ASのルーターは、収束中に多数の計算をオンザフライで実行し、大量の情報を収集して保持するため、より多くのプロセッサパワーとメモリを使用する傾向があります。 リンクステート方式を使用するネットワークでルーターの頻繁な削除または追加が発生する場合、コンバージェンスによりASルーターが新しい情報で急速にフラッディングされるため、負荷がかかる場合があります。 回避策として、ルーターは階層に分けられ、特定のグループ内のルーターのみが互いに収束します。 エリアボーダールーター（ABR）と呼ばれるバックボーンルーターは、他のABRと収束して、AS全体の収束を完了します。

2つのタイプが混在したものは、Enhanced Interior Gateway Routing Protocol（EIGRP）です。 EIGRPはシスコシステムズのルーターに独自のものですが、両方の方法論を考慮に入れています。 EIRGP ASでは、ルーターは宛先への複数の可能なルートを保存し、そのルートが使用不可にならない限り、最初に最適なルートを使用します。 その時点で、ルータはすぐにセカンダリルートにフォールバックします。 ルートで計算されたホップ数のほかに、EIGRPは帯域幅とホップ間の速度に関する情報も保存します。