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3. Splitting the AS into Areas (自律システムのエリア分割)

本章では、OSPF のエリアアーキテクチャについて説明します。これは OSPF プロトコルのスケーラビリティの中核メカニズムです。

章の概要 (Chapter Overview)​

エリア (Area) は OSPF の重要な概念であり、以下の目的で使用されます：

  • ルーティング情報量と SPF 計算負荷の削減
  • トポロジーの詳細の隠蔽
  • ルーティング保護と安定性の提供
  • 大規模ネットワーク展開のサポート

3.1 The Backbone of the Autonomous System (自律システムのバックボーン)​

バックボーンエリアの概念 (Backbone Concept)​

Area 0 (バックボーンエリア)

  • 特別な OSPF エリア、識別子は 0.0.0.0
  • すべての他のエリアは バックボーンエリアに接続する必要がある
  • 異なるエリア間でルーティング情報を配布する
  • 連続性を維持する必要がある（分割不可）

バックボーンエリアの役割

  • エリア間ルーティングの中継点
  • サマリー LSA の配布センター
  • 仮想リンクのアンカーポイント

3.2 Inter-area Routing (エリア間ルーティング)​

ルーティング情報フロー (Routing Information Flow)​

ルートアドバタイズメントの流れ

  1. エリア内部：Router-LSA と Network-LSA
  2. エリア境界：ABR が Summary-LSA を生成
  3. バックボーン伝播：Area 0 を通じて配布
  4. ターゲットエリア：ABR が他のエリアに注入

主要用語

用語英語定義
ABRArea Border Routerエリア境界ルーター、複数のエリアを接続
Summary-LSASummary Link State Advertisementサマリーリンクステートアドバタイズメント (Type 3/4)
エリア内ルートIntra-area Route同一エリア内のルート
エリア間ルートInter-area Routeエリアをまたがるルート

3.3 Classification of Routers (ルーターの分類)​

OSPF ルータータイプ (Router Types)​

ルータータイプ英語説明特性
内部ルーターInternal Routerすべてのインターフェースが同一エリアに属する1 つのエリアの LSDB のみを維持
エリア境界ルーターArea Border Router (ABR)複数のエリアを接続各エリアごとに独立した LSDB を維持
バックボーンルーターBackbone Router少なくとも 1 つのインターフェースが Area 0 にあるバックボーンエリアルーティングに参加
AS 境界ルーターAS Boundary Router (ASBR)外部ルートを導入AS-external-LSA を生成

ルーターは複数の役割を同時に持つことができる

  • 例：ABR + ASBR + Backbone Router

3.4 A Sample Area Configuration (エリア構成のサンプル)​

典型的なトポロジー構造 (Typical Topology)​

3 層エリアアーキテクチャ

Area 1 (通常エリア)
    ↓
Area 0 (バックボーンエリア) ← → Area 2 (通常エリア)
    ↓
Area 3 (スタブエリア)

設定のポイント

  • 各非バックボーンエリアは Area 0 に接続する必要がある
  • ABR がエリア間ルートアドバタイズメントを担当
  • 仮想リンクは非連続バックボーン問題を解決可能

3.5 IP Subnetting Support (IP サブネットのサポート)​

サブネット処理 (Subnet Handling)​

VLSM サポート (Variable Length Subnet Mask)

  • 各ルートにマスク情報が含まれる
  • 不連続サブネットをサポート
  • スーパーネッティングをサポート
  • 最長一致原則

ルート集約 (Route Summarization)

  • ABR で手動集約を実行
  • ルーティングテーブルサイズの削減
  • LSA 数の削減
  • ネットワーク安定性の向上

3.6 Supporting Stub Areas (スタブエリアのサポート)​

スタブエリアの概念 (Stub Area Concept)​

スタブエリア (Stub Area)

  • 外部ルート（Type 5 LSA）を伝播しない
  • ABR がデフォルトルートを注入
  • LSDB サイズとメモリ使用量を削減
  • エッジネットワークに適用

スタブエリアのタイプ

タイプ英語ブロックされる LSAデフォルトルート
標準スタブエリアStub AreaType 5Type 3 (0.0.0.0/0)
完全スタブエリアTotally Stubby AreaType 3, 4, 5Type 3 (0.0.0.0/0)
NSSANot-So-Stubby AreaType 5オプション Type 7 変換
完全 NSSATotally NSSAType 3, 4, 5Type 3 + Type 7

設定要件

  • エリア内のすべてのルーターが一貫して設定される必要がある
  • バックボーンエリアはスタブエリアとして設定できない
  • ASBR を含むことができない（NSSA を除く）
  • 仮想リンクはスタブエリアを通過できない

3.7 Partitions of Areas (エリアの分割)​

エリア分割問題 (Area Partition)​

分割シナリオ

  • エリア内部接続の中断
  • 物理的または論理的リンク障害
  • エリアが独立した部分に分割される

解決策

  1. 仮想リンク (Virtual Link)

    • 他のエリアを通じて分割を接続
    • Area 0 を経由する必要がある
    • 2 つの ABR 間で設定

  2. エリア再設計

    • エリア境界の再分割
    • 物理接続の追加
    • ルーターの役割調整

技術要点まとめ (Technical Summary)​

エリア設計原則 (Area Design Principles)​

  1. 階層的設計

    • バックボーンエリアを中心に配置
    • 他のエリアをバックボーンの周囲に配置
    • 過度に深い階層を避ける

  2. サイズのバランス

    • 各エリアは 50-100 台のルーターを推奨
    • リンク数とトポロジーの複雑さに応じて調整
    • SPF 計算のオーバーヘッドを考慮

  3. 安定性優先

    • 不安定なリンクをエッジエリアに隔離
    • スタブエリアを使用して外部影響を削減
    • 適切にルート集約を使用

参考資料 (References)

注意 (Note)：本文書は RFC 2328 公式仕様に基づいています。完全な技術詳細、設定例、および規範的な言語については原文書を参照してください。

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