BGP 経路選択アルゴリズムの完全解説

なぜ「経路選択」が要るのか

BGP では、同じ宛先プレフィックス（例 203.0.113.0/24 という CIDR）への経路が複数のピアから届くことが日常的に起きます。インターネットは数万の AS が網の目状につながっているため、当然です。しかし実際にパケットを送れるネクストホップは1つだけ。そこで BGP は受信した複数の候補からただ1本の最良経路（best path） を選び、それだけをルーティングテーブルに入れます。

重要なのは、最良経路に選ばれた1本だけが他のピアへ再広告される点です。つまり経路選択は自分の到達性だけでなく、自分を経由する他者の到達性まで左右します。AS 間のポリシーは ルーティングプロトコル（OSPF / BGP） で触れたとおり「速さ」でなく「都合」で決まり、その都合を実装するのがこの選択順序です。

選択順序の全体像

BGP は候補経路を上から順に1属性ずつ比較し、差が付いた時点で勝者を決めます。同点なら次の属性へ進む、トーナメント方式です。

これ以降も同点が続けば、より古い経路・ルータID最小などのタイブレーカで必ず1本に絞ります。決定性があり、どのルータでも同じ入力なら同じ結論に至るのが BGP の前提です。

Weight：自分だけの最優先指定

Weight は Cisco 独自で、そのルータの中だけで意味を持ち、他ルータには伝わりません。最初に評価されるため最も強力です。「この1台では必ずこの経路を使え」という局所的な強制に向きます。標準属性ではないため、AS 全体で揃えたいなら次の LOCAL_PREF を使います。

LOCAL_PREF：AS の出口ポリシー

LOCAL_PREF は iBGP で AS 内のルータ間に共有される標準属性で、値が大きい経路を優先します。

これが「自 AS からどの出口を使って外へ出るか（outbound）」を決める中心的なツマミです。例えば「主回線（高速・安価）を優先し、バックアップ回線は普段使わない」を実現するには、主回線で学んだ経路に高い LOCAL_PREF を付与します。AS 内の全ルータが同じ値を見るため、組織として一貫した出口選択になります。

AS_PATH：通過 AS 数という距離

LOCAL_PREF で差が付かなければ、AS_PATH の長さ（通過する AS 数）を比べ、短いほうを選びます。BGP がパスベクタ型と呼ばれるのはこの属性ゆえで、AS番号の並びはループ検出にも使われます（自AS番号が含まれる経路は破棄）。

入口を誘導したいときは、自分が広告する経路の AS_PATH にわざと自AS番号を重ねる AS_PATH プリペンドを使います。経路を長く“見せかけて”、相手にその経路を選ばせにくくする手法です。

# 自AS（65001）からの広告にプリペンドを2回
通常:        AS_PATH = 65001
プリペンド後: AS_PATH = 65001 65001 65001  # 長く見え、選ばれにくくなる

ただし AS_PATH より上位の LOCAL_PREF が相手側で効いていれば、プリペンドは無視されます。上位属性が常に優先である点を忘れると、誘導が効かない理由を見失います。

Origin と MED

Origin は経路の素性を示し、IGP（network文等で素直に生成）が最も信頼され、次いで EGP（現在ほぼ未使用）、Incomplete（再配布由来など出自不明）の順で優先されます。差が付くことは実務上まれですが、再配布した経路が不利に扱われる理由がここにあります。

MED（Multi-Exit Discriminator） は、同じ隣接 AS への複数リンクがある場合に「こちらのリンクで入ってきてほしい」と相手へ示す値で、小さいほど優先されます。あくまで相手AS内での比較に使われる弱いヒントで、デフォルトでは同一隣接AS同士でしか比較しません。LOCAL_PREF より下位なので、相手のポリシー次第で簡単に覆ります。

eBGP/iBGP と IGP メトリック

ここまで同点なら、eBGP（外部ピアから学んだ経路）を iBGP（内部ピア経由）より優先します。外部で直接学んだ経路のほうが新鮮で短いとみなす設計です。

最後に残るのが IGP メトリックで、ネクストホップまでの OSPF/IS-IS コストが小さい経路を選びます。これは「最も近い出口から早く外へ出す」考え方で、ホットポテト（hot potato）ルーティングと呼ばれます。自AS内を長く運ばず、熱いジャガイモを早く手放すイメージです。逆に相手都合を優先して遠い出口まで運ぶ設計はコールドポテトと呼ばれ、MED で実現します。

設計意図を一段で言うと

この順序は偶然ではなく、上位ほど運用者の意図を強く反映し、下位ほど技術的・自動的な最短性に近づくよう並んでいます。まずローカルな強制（Weight）、次に組織ポリシー（LOCAL_PREF）、それでも決まらなければ距離（AS_PATH）、最後に物理的な近さ（IGP）。ポリシーと最短性の優先関係を一直線に並べたのが BGP 経路選択であり、ここを誤ると 経路ハイジャックや広域障害 のように影響が AS を越えて波及します。挙動の確認は実機で show ip bgp 系コマンドや パケットキャプチャ を併用し、どの属性で勝敗が付いたかを必ず裏取りしてください。