スタティックルーティングとは何か

英語の static には「固定された」という意味があります。 動的ルーティングプロトコルのように、ルーター同士が経路情報を交換して自動学習するのではなく、 管理者が設定を変更するまで基本的に経路情報は変わりません。

まず全体を1枚の図で理解する

次の構成では、R1とR2が直接接続されています。 R1は左側LANを、R2は右側LANを直接接続経路として認識しています。

R1は、192.168.20.0/24 がR2の先にあることを自動では知りません。 同様に、R2も 192.168.10.0/24 がR1の先にあることを自動では知りません。

スタティックルートを構成する3つの要素

スタティックルートを読むときは、次の3つに分けると理解しやすくなります。

Cisco IOSの基本構文

Router(config)# ip route 宛先ネットワーク サブネットマスク ネクストホップ

または

Router(config)# ip route 宛先ネットワーク サブネットマスク 出力インターフェース

IPv4のCisco IOSでは、プレフィックス長ではなくサブネットマスクを指定する形式が基本です。 たとえば 192.168.20.0/24 は、 192.168.20.0 255.255.255.0 と入力します。

戻り経路が必要な理由

スタティックルーティングで最も多い失敗の1つが、行きの経路だけを設定し、戻りの経路を設定し忘れることです。

R1に右側LANへの経路があれば、Echo RequestはServer-Bまで届きます。 しかし、R2に左側LANへの経路がなければ、Echo ReplyをPC-Aへ返せません。

今回の構成で必要な2本の設定

R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2
R2(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 10.0.12.1

スタティックルートの3つの指定方法

Cisco IOSでは、主にネクストホップ、出力インターフェース、または両方を指定します。 どの方式を選ぶかは、接続媒体と運用方針によって変わります。

ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2

ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/1

ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/1 10.0.12.2

Ethernetで出力インターフェースだけを指定するときの注意

Ethernetのような複数機器を接続できるネットワークで出力インターフェースだけを指定すると、 ルーターが宛先IPアドレスを直接接続先のように扱い、宛先ごとにARP解決を試みることがあります。

Cisco IOSの設定例

構成条件

R1の設定

R1# configure terminal
R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2
R1(config)# end
R1#

この設定は、192.168.20.0/24 宛てのパケットを、 ネクストホップ 10.0.12.2 へ転送するという意味です。

R2の設定

R2# configure terminal
R2(config)# ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 10.0.12.1
R2(config)# end
R2#

R2には、応答パケットを左側LANへ戻すための経路を設定します。

設定を削除する

R1(config)# no ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.12.2

Cisco IOSでは、設定時のコマンドの先頭へ no を付けることで削除します。 宛先、マスク、ネクストホップなどを設定内容と一致させる必要があります。

設定後の確認方法

設定コマンドがエラーなく受け付けられても、経路が実際にルーティングテーブルへ登録されているとは限りません。 次の順番で確認します。

1. インターフェースの状態を確認する 対向接続インターフェースがup/upであり、IPアドレスが正しいことを確認します。
2. ネクストホップへ到達できるか確認する R1からR2の 10.0.12.2 へpingを実行します。
3. ルーティングテーブルを確認する show ip route または宛先を絞ったコマンドで、経路コードSを確認します。
4. 設定行を確認する running-configから ip route の設定を確認します。
5. 宛先LANへの通信を確認する ルーター自身、端末間ping、tracerouteの順に範囲を広げます。

ルーティングテーブルの表示例

R1# show ip route 192.168.20.0
Routing entry for 192.168.20.0/24
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.12.2
      Route metric is 0, traffic share count is 1

Known via “static”

スタティックルートとして学習していることを示します。

distance 1

Cisco IOSにおける通常のスタティックルートの管理距離です。

10.0.12.2

宛先ネットワークへ向かうネクストホップです。

metric 0

スタティックルートの表示上のメトリックです。

show ip route の一覧表示例

R1# show ip route
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        10.0.12.0/30 is directly connected, GigabitEthernet0/1
L        10.0.12.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1
      192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.10.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
L        192.168.10.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0
S     192.168.20.0/24 [1/0] via 10.0.12.2

再帰検索と経路が登録される条件

ネクストホップIPアドレスだけを指定した場合、ルーターはさらにルーティングテーブルを調べ、 そのネクストホップへ到達するための出力インターフェースを決めます。 この処理を一般に再帰検索（recursive lookup）と呼びます。

今回のR1では、10.0.12.0/30 が直接接続経路として存在するため、 ネクストホップ 10.0.12.2 をG0/1側として解決できます。

インターフェース障害と経路削除

スタティックルートの解決に使っている直接接続インターフェースがdownすると、 ネクストホップへ到達できなくなり、関連するスタティックルートがルーティングテーブルから外れることがあります。

ただし、インターフェースがupのまま、その先にある遠隔区間だけが故障した場合、 通常のスタティックルートだけでは障害を検知できないことがあります。

フローティングスタティックルート

スタティックルートには、管理距離を指定できます。 通常より大きい管理距離を設定し、優先経路が消えたときだけ使うバックアップ経路を、 フローティングスタティックルートと呼びます。

設定例

R1(config)# ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 10.0.13.2 200

末尾の 200 が管理距離です。 たとえば、同じ宛先をOSPFで学習しており、そのOSPF経路が優先されている間は、 管理距離200のスタティックルートは通常の転送経路として選ばれません。

メリット・デメリット・使いどころ

メリット

• 構成が小さければ設定と確認が分かりやすい
• 経路広告用の制御通信を必要としない
• 管理者が意図した経路へ固定しやすい
• 外部へ不要な経路情報を広げない
• バックアップ経路やNullルートなど特定用途へ使いやすい

デメリット

• ルーターや経路が増えるほど設定量が増える
• ネットワーク変更時に各機器の設定修正が必要
• 設定漏れや入力ミスが発生しやすい
• 遠隔障害を自動検知して最適経路へ切り替える機能が限定的
• 構成図・パラメータシート・実機設定の不一致が起こりやすい

スタティックルーティングが向いている構成

動的ルーティングを検討した方がよい構成

ルーター数や経路数が多い、回線障害時に自動で迂回したい、拠点追加が頻繁、複数経路から最適経路を選びたい場合は、 OSPFなどの動的ルーティングを検討します。

スタティックルーティングの障害切り分け

通信できないときは、いきなり設定を追加するのではなく、 「端末設定」「直接接続」「経路登録」「ネクストホップ」「戻り経路」の順に確認します。

確認コマンドの例

R1# show ip interface brief
R1# ping 10.0.12.2
R1# show ip route 192.168.20.20
R1# show running-config | include ^ip route
R1# traceroute 192.168.20.20
R1# show arp

切り分け手順

1. 送信元端末からデフォルトゲートウェイへpingする 端末から最初のルーターまでの通信を確認します。
2. R1からR2の直結IPへpingする ルーター間リンクとIP設定を確認します。
3. R1で宛先IPに対する経路を確認する show ip route 192.168.20.20 で実際の選択結果を確認します。
4. R2からServer-Bへpingする 宛先側LANの接続性を確認します。
5. R2で送信元LANへの戻り経路を確認する show ip route 192.168.10.10 を実行します。
6. tracerouteとACL・FWを確認する どこまで到達しているかを確認し、ルーティング以外の遮断要因を切り分けます。

スタティックルーティングのよくある勘違い

顧客・上司への説明方法

非エンジニアへ説明するときは、コマンドではなく「案内板」に置き換えると伝わりやすくなります。

方式選定を説明するときの4項目

スタティックルーティングで使われる技術英語

自分の言葉で説明する課題

参考資料

• Cisco IOS XE IP Routing: Static Routes Configuration Guide
• Cisco：What Is Administrative Distance?

コマンド構文、対応機能、初期値は、機種・OS・ソフトウェアバージョンによって異なる場合があります。 本番環境へ設定する前に、対象製品の公式ドキュメントと現行コンフィグを確認してください。