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IPトランジットは、インターネット接続の商用基盤です。ネットワーク管理者にとって、適切なプロバイダーの選択とパフォーマンスの監視はどちらも非常に重要です。
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IPトランジットプロバイダーは、ティア、ピアリング契約、地理的カバレッジによって異なります。どのプロバイダーを選ぶかによって、レイテンシと信頼性が直接影響を受けます。
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トランジットのパフォーマンスを監視するには、BGPパスの変更、プロバイダ間のハンドオフにおける遅延、およびパケット損失率を可視化する必要があります。
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IPトランジットとIXPでの直接ピアリングを組み合わせることで、トラフィック量の多い宛先へのコスト削減とパフォーマンス向上を実現できます。
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ユーザーにとって最も重要な地域で、少数のティア1およびティア2のトランジットプロバイダーに標準化し、トラフィックパターンの変化に応じてコスト、遅延、冗長性のバランスを取れるように、主要なサイトをデュアルホーム構成にします。
インターネットエクスチェンジポイント(IXP)は、コンピュータネットワーク同士が通信できるようにするグローバル広域ネットワーク(GWAN)を構成する複雑なネットワークの重要な部分です。この「通信」はIPトランジットとして知られており、TCP/IPスタックを使用してトラフィックが宛先に到達できる場合にのみ発生します。
この記事では、IPトランジットそのものについて知っておくべきことを詳しく解説します。しかしその前に、TCP/IPトランジットを可能にする構成要素を簡単に見ていきましょう。
IP Addresses
インターネットプロトコル(IP)アドレスは、各ネットワークシステム(ホストデバイスまたはネットワークデバイス)を識別するために使用されます。現在、IPの最も広く普及しているバージョンはIPv4(32ビット)ですが、IPv6(128ビット)の導入も急速に進んでいます。
IPアドレス(v4またはv6)はブロック単位で編成されます。これらのブロックは、地域インターネットレジストリ(RIR)に割り当てられます。RIRは、インターネットサービスプロバイダ(ISP)、企業、政府機関など、さまざまな地域組織にこれらのブロックを割り当てます。
割り当て可能なIPアドレスのブロックには、2種類のIPアドレス空間があります。
- プロバイダー非依存型(PI)PIとは、RIR(地域インターネットレジストリ)がエンドユーザーに直接割り当てるIPアドレスのブロックです。エンドユーザーは、インターネット上でこのブロックをルーティングするためのISP(インターネットサービスプロバイダ)との契約を締結する責任を負います。PIは任意のISP(複数同時でも可)を通じてアドバタイズすることができ、顧客はISPを乗り換えてもPIを維持できます。
- プロバイダー集約可能(PA):ISPに割り当てられたより大きなIPアドレスブロックの一部。ISPは顧客にサブブロックを割り当てることができます。PAは、より大きなIPアドレスプールを所有するISPによってアドバタイズされます。顧客がISPを変更する場合、PAを変更する必要があります。
自律システム
自律システム(AS)とは、ネットワークに属し、単一の組織によって管理されるIPプレフィックスの集合を表します。各ASには、ネットワーク固有の自律システム番号(ASN)が割り当てられます。
AS番号の所有は、IPアドレスの所有と密接に関係しています。インターネット上で公開するIPアドレスブロックがなければ、AS番号を所有する意味はありません。一方で、IPアドレスを公開するのにAS番号は必要ありません。
ボーダーゲートウェイプロトコル
ボーダーゲートウェイプロトコル(BGP)は、インターネットを支えるプロトコルです。インターネット上の自律システム間でルーティング情報や到達可能性情報を交換するプロトコルです。
小規模企業は、ISPとの接続箇所(冗長性確保のため、各ISPは少なくとも1台のルーターに接続されています)でのみBGPを実行します。このタイプのBGPセッションは、2つの異なる自律システム間で実行されるため、外部BGPと呼ばれます。内部ネットワークでは、他のルーティングプロトコルを使用できます。
ネットワークの規模が非常に大きい場合や、ネットワーク内のトラフィックを制御する必要がある場合は、内部ネットワーク内のルーター間でBGPを実行できます。このタイプのBGPセッションは、同じAS内のルーター間で実行されるため、内部BGPと呼ばれます。
ASパス
BGP AS パスは、すべての BGP アップデートに含まれる必須属性です。プレフィックスが異なる AS のネイバーに送信されるたびに、ルーターは AS パス リストに自身の AS を追加し、プレフィックスを受信するすべてのルーターがプレフィックスが通過した AS を認識できるようにします。常に、発信元 AS は AS パスの右端の AS です。ビジネスが閉鎖され、顧客ロイヤルティが高まり、従業員の生産性が向上し、ビジネス プロセスが合理化されます。パフォーマンス ボトルネックを分離するソリューションは、パブリック エリア ネットワークのパスに沿ったすべてのステップにプローブを挿入することです。プローブは、可能な限り広範囲かつ多様な範囲をカバーするために、ノードのグローバル ネットワークに展開する必要があります。 合成モニタリングガイド くわしくはこちらから

ルーターが同じ宛先に対して複数の経路を持っている場合、ルーティングテーブルにどの経路をインストールするかを決定する必要があります。BGPの最適経路選択アルゴリズムは複雑で、最適な経路を選択するために多くの基準を考慮します(マルチパスが不要な場合)。ASパスが短い経路は、ASパスが長い経路よりも優先されます。
コミュニティ
BGPコミュニティは、ルートにタグを付けるメカニズムを提供します。BGPコミュニティは追加または削除できます。BGPコミュニティはオプションの推移的BGP属性であり、ASのコミュニティポリシーで許可されている場合、あるASから別のASへ伝播することができます。
ルーティングポリシーを設定することで、特定のBGPコミュニティに一致するすべてのルートを同一に扱うことができます。
BGPコミュニティは4つあります。
- インターネットコミュニティこのコミュニティに一致するプレフィックスをすべてのBGPネイバーにアドバタイズします。
- 広告なしのコミュニティこのプレフィックスをBGPネイバーにアドバタイズしないでください。
- 輸出禁止コミュニティこのプレフィックスを外部のBGPネイバーにアドバタイズしないでください。
- ローカルASコミュニティ: このプレフィックスをサブASの外で宣伝しないでください。
各IPトランジットISPは、ISP内部またはISPのピア/アップストリームとの関係においてトラフィック操作を可能にする一連のコミュニティを提供します。これらのコミュニティは通常、ローカルルートの優先順位を設定したり、ASパスの先頭への追加を実行したりすることで、顧客ルートの優先順位を低く設定することを可能にします。
IPトランジットとは何ですか?
IPトランジットとは、インターネットサービスプロバイダ(ISP)が、トラフィックが自社のネットワークを経由して宛先に到達することを可能にするサービスです。すべてのインターネット経路にアクセスするには、すべての自律システムに直接接続する必要があります。これは単独では不可能です。そのため、インターネットからあらゆるネットワークにアクセスできるISPに接続する必要があります。
IPトランジットサービスを提供するISPは「アップストリーム」と呼ばれることが多い。インターネットから顧客へ送られるトラフィックは「ダウンストリーム」と呼ばれる。
IPトランジットプロバイダーの階層構造
ティア1
ティア1のISPはグローバルなネットワークを持っています。これらのISPは相互にピアリング接続を行い、ティア2およびティア3のISP(下位ティア)が接続するグローバルネットワークを形成します。ティア1のISP同士はトラフィック転送に無料でピアリング接続を行いますが、下位ティアのISPに対しては、自社のネットワークを経由するトラフィックの利用料を請求します。
ティア2
ティア2のISPは非常に大規模なネットワークを持ち、世界中に広く展開しています(1つまたは2つの大陸にまたがる)。ティア2のISPは、上位ティアからIPトランジットを購入する必要があります。通常、ティア1のISPからのIPトランジットに伴うコストを回避するため、ティア2のISPは互いに非常に低コスト(または無料)でピアリングを行い、グローバルな事業範囲を拡大しています。
ティア3
ティア3のISPは、一般的に都市部または全国規模のネットワークを持つローカルプロバイダーです。通常、ティア1とティア2の両方のISPからIPトランジットを購入することで、より高価なティア1のIPトランジットに伴うコストを最小限に抑えています。
一戸建て住宅と集合住宅
IPトランジットの顧客は、利用可能なアップストリームオプションの数に応じて、シングルホーム、デュアルホーム、またはマルチホームとみなすことができます。
シングルホームとデュアルホーム
下の図は、単独居住型と二世帯居住型の公共交通機関を比較したものです。

シングルホームとは、顧客が単一のリンクを使用して1つのISPにのみ接続されている状態を指します。デュアルホームとは、顧客が複数のリンクを使用して単一のISPに接続されている状態を指します。これらのリンクは、顧客側とISP側の両方で、同じルーター間、または異なるルーター間で接続される場合があります。
単一のISPに接続する大きな利点の1つは、ルーティングポリシーを簡素化でき、設計上の要素が少なくなることです。また、顧客が利用するリンクが1つか2つだけなので、コストも低くなります。さらに、同じISPを利用しているため、割引が適用される可能性もあります。
一方、ISP内部で障害が発生し、インターネットの他の部分にアクセスできなくなった場合(例えば、ISP自身のアップストリームに問題が発生した場合)、顧客はインターネットの他の部分から隔離されてしまう。
シングルおよびデュアルマルチホーム
下の図は、単一および二重の複数ホームの交通機関を比較しています。

シングルマルチホームとは、顧客が単一のリンクで2つのISPに接続されている状態を指します。デュアルマルチホームとは、顧客が2つのリンクで2つのISPに接続されている状態を指します。シングル/デュアルホームと同様に、顧客側のリンクは同じルーターで終端することも、異なるルーターで終端することも可能です。
このタイプの展開方式では、各リンクが異なる顧客ルーターに接続されるため、最高レベルの冗長性を確保できます。ただし、コストの増加と複雑なルーティングポリシーが伴います。
2つの上流ISPを利用するメリットを享受するには、顧客は各ISPから完全なインターネットテーブル(約86万ルート)を受信する必要があります。これにより、よりきめ細かく複雑なルーティングポリシーが可能になります。
IPトランジットとピアリングの比較
これまで見てきたように、IPトランジットとは、一方の当事者が他方の当事者のネットワークを経由してトランジットを行うために料金を支払うことを意味します。ピアリングはこれとは異なり、2つの当事者がデータを交換することで、両者が等しく利益を得ることができ、したがって料金の支払いは不要となります。ピアリングセッションでは、両当事者は自身のプレフィックスと顧客のプレフィックスのみをアドバタイズします。これは決済料金契約として知られています。
ピアリング自体は無料であるはずですが、これは交換されるデータ量のみに適用されます。コロケーション、ピアリング用に導入されるルーター、ピア同士を接続するために使用されるクロスコネクトなど、その他の費用が発生します。
BGPコミュニティ(続き)
各IPトランジットISPは、ISP内部またはISPのピア/アップストリームとの関係においてトラフィック操作を可能にする、受け入れられるコミュニティのセットを提供します。事前に合意されていないその他のコミュニティは、BGPアップデートから削除されます。
一般的に、コミュニティではユーザーがルートのローカル優先度を設定したり、ASパスの先頭に追加したりすることができます。このようにして、顧客ルートはISPやISPのピアに対して優先度が低く見えるようにすることができます。
BGPコミュニティの利用例を以下に示します。顧客はISP1が直接リンク経由でインターネットトラフィックを送信することを望んでいません。同時に、ISP2のリンクがダウンした場合に備えて、ISP1をバックアップとして維持したいと考えています。

IPトランジットピアリングポリシー
前述のとおり、ティア1のISPは互いに手数料なしでピアリング接続を行っているため、それぞれがインターネットの残りの部分にアクセスできます。
フリーピアリング関係に関する一般的な要件
- ピアリングが必要な国々において、全国規模のネットワークを運用する。
- 様々な大陸で100G回線を使用して運用する。
- ピアリング接続用に少なくとも10Gポートを稼働させる。
- 複数の大陸にまたがるピアリングの場合、各大陸において少なくとも2か所以上の拠点でピアリングを確立する必要があります。
- 24時間7日稼働のNOC(ネットワークオペレーションセンター)を設置する。
- 顧客向けルートのみを宣伝する。
- IRR(国際道路登録システム)にルートを登録してください。
交通に関する要件
- IPv6ピアリングはIPv4ピアリングと同時に確立される。
- 各ピアリング接続には、最低限の月間負荷量が必要です。
- トラフィックは、ピアリングポイントを介してのみ出入りしなければならない。
- トラフィック交換のバランスが崩れている場合、ISPはそれを容認することができる。ただし、トラフィック交換は特定の比率を超えてはならない。
トラフィック要件のいずれかを満たさない場合、予告なしにピアリング契約が解除される可能性があります。
IPトランジットに対する脅威
顧客がIPトランジットサービスを購入する場合、通常はそのサービスを補完する他のサービスも存在します。
分散サービス妨害
サービス拒否攻撃(DoS攻撃)とは、特定のサービスを利用しようとするユーザーを妨害しようとする攻撃です。分散型サービス拒否攻撃(DDOS攻撃)とは、複数の攻撃元から攻撃が行われる場合を指します。これらの攻撃が発生するほとんどの場合、攻撃元は自分が攻撃を行っていることに気づいていません。攻撃元はトロイの木馬やウイルスによってシステムを侵害され、攻撃者がマシンを制御して攻撃を実行できるようになってしまうのです。
ほとんどのIPトランジットISPが提供するDDoS攻撃対策機能により、顧客は攻撃発生時に通知を受け取り、トラフィックをクリーンアップすることができます。このDDoS攻撃対策は、IPv4およびIPv6のレイヤー7まで適用されます。
リソース公開鍵インフラストラクチャ
このトピックを掘り下げる前に、まず、意図的か否かにかかわらず、IPトランジットトラフィックを危険にさらす可能性のあるいくつかのシナリオについて説明しましょう。そのようなシナリオの1つがBGPフラッピングです。これは、BGPシステムがネットワーク到達可能性情報を通知するために過剰な数の更新メッセージを送信し、結果としてBGPピアが過負荷状態になる場合に発生します。ルーティング機器ベンダーは、トラフィックを遅延させて安定性を回復させる「BGPダンピング」をサポートしています。
もう一つの例は、BGPリークです。これは、ネットワーク全体に誤ったIPアドレスのブロックがアドバタイズされる現象です。意図しない設定ミスによって発生することもありますが、同様の手法は、BGPハイジャックや中間者攻撃といった悪意のある攻撃でも用いられます。このような状況では、リソース公開鍵基盤(RPKI)が役立ちます。
リソース公開鍵基盤(RPKI)は、インターネットのセキュリティを強化するための仕組みです。RPKIを通じて、顧客はルート発信元認証(ROA)を作成できます。ROAは、どのASがプレフィックスをアドバタイズできるかを指定します。これにより、IPトランジットISPはルート検証を実行し、無効なルートを破棄できるため、ルーティングリークやハイジャックから顧客を保護できます。
結論
あなたが、BGPルーティングプロトコルを使用して自律システムと自由にトラフィックを交換できる、他のISPと対等な立場でピアリングできるティア1 ISPでない場合、IPトランジット契約の一環として、ISPに料金を支払ってトラフィックを宛先まで伝送してもらうことになります。事前に合意されたBGPコミュニティに関連するインターネットトラフィックは、サービスを提供するISPによって伝送され、デュアルホームアーキテクチャは冗長性と最適なルーティングを提供します。
インターネットのエッジ部分を可視化しましょう。
LogicMonitorがBGP、ルーティングパス、インターネットパフォーマンスをどのように監視し、ネットワークチームがトランジットの問題をより迅速に検出して対応できるようにするかをご覧ください。
よくあるご質問
IPトランジットとは何ですか?
IPトランジットとは、ISPが料金と引き換えに、インターネットを介してあるネットワークから別のネットワークへトラフィックを転送するサービスです。通常は無料でIXP(インターネットエクスチェンジポイント)で行われるピアリングとは異なり、IPトランジットは、小規模ネットワークがインターネットのルーティングテーブル全体へのアクセス権を得るために料金を支払う、商用契約です。
IPトランジットとIPピアリングの違いは何ですか?
IPピアリングとは、ほぼ同等の立場にあるISP間で行われる相互トラフィック交換であり、通常は無料で、IXP(インターネットエクスチェンジポイント)で行われます。IPトランジットは有料サービスであり、小規模なネットワークがより大規模なISPに料金を支払い、より広範なインターネットへのアクセスを得るものです。
ネットワークにおけるデュアルホーミングとは何ですか?
デュアルホーミングとは、冗長性を確保するために、2つの異なるISPに同時に接続する手法です。BGPは2つの接続間のルーティング決定を管理し、BGPコミュニティは受信トラフィックの経路に影響を与えることができます。
RPKIとは何か、そしてなぜ重要なのか?
リソース公開鍵基盤(RPKI)は、IPアドレスプレフィックスの所有権を検証する暗号化フレームワークです。ルーターが不正なBGPアナウンスを拒否できるようにすることで、BGPハイジャックから保護します。




