リンクステート型ルーティングプロトコルとは


リンクステート型ルーティングプロトコル(Link-State Routing Protocol)は、
ネットワーク内の全体構造(トポロジ)を把握して最短経路を計算するタイプのルーティングプロトコルです。
代表例は OSPFIS-IS です。

基本の考え方

リンクステート型は、「自分がどんなリンク(インターフェイス)を持ち、隣にどんなルータがいるか」という状態情報をネットワーク全体に共有します。
これにより、各ルータはネットワーク全体の地図(トポロジマップ)を持ち、そこから最短経路を自分で計算します。

動作の流れ(5ステップ)

ステップ内容
① 隣接関係の確立Helloパケットを使って近くのルータを発見し、「隣接関係(Neighbor)」を作る。
② LSDBの交換自分のリンク情報(インターフェイスやコスト)を「LSA」として隣接ルータに送る。
③ LSAのフラッディング受け取ったLSAを他のルータに再配布し、全ルータが同じ情報を持つようにする。
④ LSDB(Link-State Database)の作成受け取った全LSAをまとめ、ネットワーク全体のトポロジを構築。
⑤ SPF(Dijkstra)アルゴリズムで最短経路を計算各宛先への最短パスを算出し、ルーティングテーブルに登録。

対応するプロトコル

分類代表的なプロトコル備考
リンクステート型OSPF, IS-IS自律システム(AS)内で使用(IGP)
ディスタンスベクタ型RIP, IGRP隣接ルータに経路とメトリックだけを伝える方式

リンクステート型の特徴

特徴内容
ネットワーク全体を把握各ルータが全体のトポロジ情報を持つ。
高速な収束トポロジ変更時の再計算が速い。
ループしにくいSPF計算でループを防げる。
メモリ使用量が多いトポロジ情報を全ルータが保持するため。
処理が重いSPFアルゴリズムの計算コストが高い。

各ルータは、自分がどのルータにどんなコストでつながっているか(リンク情報)をLSAとして配布。

全ルータは、同じネットワークマップを持つ。

各ルータはそのマップをもとに、宛先までの最短経路を計算(Dijkstraアルゴリズム)。

まとめ

項目内容
種類リンクステート型ルーティングプロトコル
主なプロトコルOSPF, IS-IS
情報の共有単位LSA(Link State Advertisement)
経路計算Dijkstra(SPF)アルゴリズム
メリット高速収束、ループしにくい、効率的な経路選択
デメリットメモリ・CPU負荷が高い、小規模ネットワークでは過剰