経路集約とは ― ルートサマライゼーションの条件

経路集約（ルートサマライゼーション）とは、連続した複数のネットワークを、プレフィックス長（/24などの数字）の短い1つの経路にまとめる方法です。まとめた経路は、スーパーネットと呼ぶこともあります。

たとえば192.168.0.0/24から192.168.3.0/24までの4つの経路は、192.168.0.0/22という1本の経路にまとめられます。まとめても、通信先の範囲は変わりません。まとめた経路を受け取るルータでは、経路表の本数が減ります。まとめられる条件と、まとめた経路の計算手順は、以下の節で例を使って説明します。

経路表の経路が増えると、ルータが経路表を保持するためのメモリが増えます。RFC 4632は、拠点が1つのサービス提供者だけにつながる場合を取り上げています。この場合、提供者がまとめた経路を1本広告（ほかのルータに通知）すれば、拠点ごとの経路を個別に広告する必要はありません。

OSPFのようなプロトコルでは、ルータが経路の情報をほかのルータに広告します。広告する経路が多いほど、やり取りする情報量も増えます。経路集約は、広告する本数を減らして、この負担を小さくする方法です。

経路集約には、3つの条件があります。1つ目は、まとめる経路のアドレスが連続していることです。途中にほかの拠点のアドレスが挟まっていると、まとめられません。

2つ目は、まとめる個数が2の累乗であることです。RFC 4632によると、プレフィックスが表すのは、2のべき乗の大きさのブロックです。2個・4個・8個はまとめられますが、3個や5個はまとめられません。

3つ目は、開始位置がまとめた後の大きさの倍数になっていることです。連続していて個数が2の累乗でも、開始位置がずれているとまとめられません。VLSMで、サブネットの開始位置が大きさの倍数でなければならないのと同じです。

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   まとめたい経路のアドレスが連続しているか確かめる

   小さい順に並べ、抜けている区間がないかを確認します。抜けがあれば、まとめられません。

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   個数が2の累乗か確かめる

   2個なら1ビット分、4個なら2ビット分、8個なら3ビット分を短くできます。3個や5個のように2の累乗でなければ、1本の経路にはまとめられません。

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   短くするビット数を、元のプレフィックス長から引く

   個数が2のn乗なら、新しいプレフィックス長は「元のプレフィックス長 − n」です。4個なら n=2 なので、/24は/22になります。

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   開始位置が、新しいプレフィックス長の境界に合っているか確かめる

   開始位置が、まとめた後の大きさの倍数になっているかを見ます。合っていなければ、その位置から始まる1本の経路は作れません。

4つの拠点に、192.168.0.0/24から192.168.3.0/24までを割り当てた場合に、4つのステップを当てはめます。

3つの条件をすべて満たすので、192.168.0.0/22 という1本の経路にまとめられます。ルータは4本ではなく1本の経路を持つだけで、この範囲全体への通信を転送できます。

まとめられる理由は、2進数で見るとはっきりします。4つの/24の第1・第2オクテットは、どれも192.168で共通です。第3オクテットを2進数にすると、先頭6ビットが共通で、残りの2ビットだけが0から3の値に応じて変わります。

共通する部分（第1・第2オクテットの16ビットと、第3オクテットの6ビット）を合わせると22ビットです。この22ビットが、まとめた後のプレフィックス長になります。残りの2ビットは、4つのうちどの拠点かを区別するビットで、まとめた後はホスト部の一部になります。

次の図で開始ネットワークと個数を変えると、1つの経路にまとめられるかどうかと、まとめた後のプレフィックス長が表示されます。開始位置を境界からずらして、まとめられなくなることも確かめられます。

アドレスが連続していない

拠点の数が増えると、途中の拠点だけ別のアドレス範囲を使っていることがあります。その場合は、連続している部分だけをまとめ、残りは個別の経路として扱います。

個数が2の累乗でない

3つの/24をまとめたい場合でも、2の累乗ではないので1本にはまとめられません。4つ分の/22でまとめると、使っていない1つの範囲まで広告してしまうので、ほかの拠点がその範囲を使う予定がないかを確かめる必要があります。

最長一致で転送されることは変わらない

ルータは最長一致で転送先を決めます。まとめた経路があっても、より具体的な経路（元の/24など）が別にあれば、そちらが優先されます。経路集約は、具体的な経路をなくす仕組みではなく、広告する経路を減らす仕組みです。