OSPF-ネットワーク基礎-【ネスペ・CCNA】

1. OSPFとは？
2. OSPFの仕組み
2. OSPFの仕組み
2-5. ポートの名称と役割（OSPF）
2-6. STPのポート名称と役割
2-7. OSPFとSTPのポート名称・役割の比較
1. 2-8. DR・BDRの選出
DR/BDR選出ルール（優先順位と判断基準）
3. OSPFの設定
6. 確認コマンド
7. トラブルシュート
1. ネイバーが確立しない主な原因
8. 確認テスト
9. CCNA試験対策ポイント

1. OSPFとは？

OSPF（Open Shortest Path First）は、IGP（Interior Gateway Protocol） に分類される リンクステート型ルーティングプロトコル の一種です。主に中〜大規模ネットワークで利用され、収束が速く、階層設計が可能という特徴を持ちます。

1-1. IGPのリンクステート型ルーティングプロトコル

AS（自律システム）内部で利用される
各ルータがネットワーク全体のトポロジ情報を把握
SPF（Shortest Path First）アルゴリズムにより最短経路を計算

1-2. ルーティングプロトコルの比較

項目	OSPF	RIP	EIGRP
分類	リンクステート型	ディスタンスベクター型	ハイブリッド型
メトリック	コスト	ホップ数	帯域幅・遅延など
収束速度	速い	遅い	速い
スケーラビリティ	高い	低い	高い

1-3. OSPFのメトリック（コスト）

OSPFでは コスト（Cost） を用いて最適経路を選択します。

コスト＝基準帯域幅 ÷ 回線の帯域幅

基準帯域幅（デフォルト）：100Mbps
帯域幅が大きいほどコストは小さくなる
管理者が手動で変更可能

2. OSPFの仕組み

2-1. Helloパケットとネイバー関係

Helloパケットを定期的に送信
ネイバー関係を確立・維持
ネイバー不在時は経路情報を更新

2-2. LSA（Link State Advertisement）

各ルータが自身のリンク情報をLSAとして広告
LSDB（Link State Database）に格納
エリア内の全ルータでLSDBは一致

2-3. エリアとサブネット

OSPFは エリア構造 を持つ
エリア0（バックボーンエリア）が必須
エリア分割によりLSAの洪水を抑制

2-4. コスト計算と経路選択

各リンクのコストを合算
SPFアルゴリズムで最短経路を算出

2-5. ポートの名称と役割（OSPF）

OSPFではSTPのような「ポートブロック」は行いませんが、SPF計算の過程で論理的な役割が定義されます。

ポート名称	役割	補足（試験ポイント）
ルートポート	ルータからDR（またはルート）までの最小コスト経路のポート	1ルータにつき1つ
指定ポート	セグメント上で最小コストを提供するポート	セグメントごとに1つ
非指定ポート	ルート・指定以外のポート	ルーティングには使用されない

2-6. STPのポート名称と役割

STPではループ防止のためにポートの役割と状態が明確に定義されています。

ポート名称	役割	状態	補足
ルートポート	ルートブリッジへの最短経路	Forwarding	各スイッチに1つ
指定ポート	セグメント代表	Forwarding	セグメントごとに1つ
非指定ポート	ループ防止対象	Blocking	通信不可

2-7. OSPFとSTPのポート名称・役割の比較

観点	OSPF	STP
目的	最短経路選択	ループ防止
ルートポート	最小コスト経路	ルートブリッジへの最短経路
指定ポート	セグメント代表	セグメント代表
非指定ポート	使用されない	ブロッキング状態
ポートブロック	なし	あり

※ OSPFは論理的に経路を選ぶのみで、物理ポートは停止しない 点が重要です。

2-8. DR・BDRの選出

マルチアクセスネットワークで選出
DR（Designated Router）
BDR（Backup Designated Router）
LSA交換の効率化が目的

DR/BDR選出ルール（優先順位と判断基準）

DR/BDRは、マルチアクセスネットワーク（Ethernetなど）において、OSPFの制御トラフィックを効率化するために選出されます。

2-8-1. DR/BDR選出の優先順位（全体像）

優先順位	指標	説明	試験ポイント
①	プライオリティ	高い方が優先	0は選出対象外
②	ルーターID	大きい方が優先	明示設定が最優先

2-8-2. プライオリティ（Priority）

設定範囲：0〜255
数値が大きいほど優先度が高い
0：DR/BDRに選出されない

⚠️ 試験・実務上の注意点

255は「宛先不能」ではなく、単純に最大値として扱われる
DRにしたくないインターフェースでは priority 0 を設定する

2-8-3. ルーターID（Router ID）の優先順位

ルーターIDは以下の順序で決定されます。

優先順位	条件	内容
①	明示的に設定	`router-id` で指定された値
②	未設定の場合	有効なIPアドレスのうち最大値

2-8-4. DR/BDRの選出手順

① プライオリティが設定されている場合

プライオリティの大きい順に比較
最大値 → DR
次点 → BDR
残り → DROther

② プライオリティが同一（または未設定）の場合

ルーターIDを比較
大きいルーターIDを持つルータがDR

2-8-5. 試験対策まとめ（超重要）

DR/BDRは最初に参加したルータで決まる（非プリエンプティブ）
後から高優先度のルータが来てもDRは変わらない
DRがダウンした場合のみ、BDRがDRに昇格

2-9. ルートの決定

LSDBを基にSPFツリーを作成
最小コストの経路をルーティングテーブルに反映

3. OSPFの設定

3-1. 設定のポイント

一致が必要な項目

Hello間隔
Dead間隔
エリア番号
サブネット

一致しなくてよい項目

ルータID
プライオリティ

3-2. OSPFの設定（ルータコンフィグモード）

Router(config)# router ospf 1
Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

3-3. OSPFの設定（インターフェースコンフィグモード）

Router(config)# interface g0/0
Router(config-if)# ip ospf 1 area 0

6. 確認コマンド

コマンド	内容
show ip ospf neighbor	ネイバー状態の確認
show ip ospf interface	Hello/Dead間隔、DR/BDRの確認
show ip route ospf	OSPF経路の確認
show ip protocols	有効なルーティングプロトコルの確認

7. トラブルシュート

ネイバーが確立しない主な原因

原因	内容
エリア番号不一致	areaが異なるとネイバー不可
Hello/Dead間隔不一致	デフォルト以外は要注意
サブネット不一致	同一ネットワークである必要あり
OSPF未有効	interfaceにOSPF未設定
認証不一致	認証方式・キー不一致