ルーティングコンバージェンスの高速化

今や社会インフラとして欠かせないインターネットには、高い品質と高い信頼性が求められています。ここではネットワークをより安定させるための技術とIIJの取り組みについて紹介します。

頻繁に状態変化するインターネットを収束（コンバージェンス）するまでの時間が
ネットワークの品質性能を測る

インターネットにおける経路制御では、障害時に通信が自動的に迂回できるようにBGP（Border Gateway Protocol）やOSPF（Open Shortest Path First）などのダイナミックルーティング（動的経路制御）が利用されています。ダイナミックルーティングでは、ネットワークの変化がルーティング情報としてネットワーク全体に伝搬され、それを受け取ったルータそれぞれが独自にルーティングテーブルを生成することで、ネットワーク全体で矛盾なく正常に通信できる状態を維持しています。この一連の動作による状態変化が収束（コンバージェンス）することをルーティングコンバージェンスと呼び、コンバージェンスに至るまでの時間（コンバージェンスタイム）がネットワークの品質性能を測るひとつの要素となっています。

コンバージェンスに至るまでの状態変化は、大きく分けて以下のようなフェーズにわかれています。

1. イベント検知（ルータの追加/削除、リンクのup/down、設定変更等）
2. ルーティングプロトコルへの注入
3. ルーティング情報の伝搬
4. ルーティングの計算（ルーティングプロトコルごと）
5. ルーティングテーブルへの反映

インターネットでは、メンテナンスや障害によって頻繁に状態変化が発生しています。状態変化が発生すると、コンバージェンスに至るまでの間、ルータ間でルーティングテーブルに矛盾が発生し、パケットロスが発生する可能性でてきます。ネットワークが大規模になればなるほどコンバージェンスタイムが大きくなりやすく、コンバージェンス性能がネットワーク品質にあたえる影響は大きくなります。よって、より安定した高品質なネットワークをつくる上で、ルーティングコンバージェンスを高速化させることが非常に重要になります。

IIJ、バックボーンメンテナンス時のコンバージェンスタイムを1秒未満に実現

IIJでは、2003年ごろからコンバージェンス性能を計測し、ネットワークの品質が向上するよう改善を重ねてきました。その結果、バックボーンメンテナンス時のコンバージェンスタイム1秒未満を実現しています。これまでのIIJの取り組みをいくつかご紹介します。