ハブ・アンド・スポーク型トポロジーとは何ですか？

ハブ・アンド・スポークトポロジーとは、1つまたは複数の中央ハブサイトが、スポーク（支店）サイト間のトラフィックや、共有リソースやインターネットへのトラフィックを中継する支店ネットワークの設計です。管理者は、「スポークからハブのみ」、「ハブを経由したスポーク間」、「スポーク間直接接続」のいずれかの構成を選択することで、スポーク同士がどの程度直接接続できるかを決定します。

主なポイント

• スポーク（支店）サイトは中央ハブに接続され、ハブがそのトラフィックを中継します。
• 3種類のスポークグループによって、スポーク同士の通信量が制御されます。
• フルメッシュやパーシャルメッシュのトポロジーに比べ、導入コストが安く、導入も簡単です。
• Versa DirectorとTitan は、ワークフローを通じてハブ・アンド・スポーク構成の自動化を実現します。
• スポーク・ハブ・ハブ・スポーク（SHHS）方式は、大規模ネットワークにおいて、各地域のハブ島を相互に接続するものです。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 · ハブ・アンド・スポーク型トポロジーとVersa · よくある質問

ハブ・アンド・スポーク型トポロジーはなぜ重要なのでしょうか？

すべてのサイトが互いに直接接続されるフルメッシュ接続は効率的ですが、維持コストが高くなります。ハブ・アンド・スポーク型トポロジーでは、1つまたは複数のハブサイトにルーティングを集中させることでこの問題を解決します。各スポークは、すべてのピアと接続するのではなく、ハブとのみ接続関係を確立し、ハブはトラフィックを他の支店、データセンター、またはインターネットに向けて中継します。

こうした集中化があるからこそ、ハブ・アンド・スポーク方式は、ほとんどの企業環境におけるデフォルトのネットワーク構成となっている。新しい支店には、ハブとの接続が1つあれば十分であるため、メッシュ方式よりも運用が簡単でコストも低く抑えられ、ネットワークチームにとっては、ポリシー適用やインターネットへの接続を管理するための予測可能な拠点が1か所確保される。その代償として、ハブがボトルネックとなる。ハブの容量と可用性がネットワーク全体の制約要因となるため、ハブの冗長化が重要となる。

ハブ・アンド・スポーク型トポロジーとは何ですか？

ハブ・アンド・スポーク構成では、少なくとも1つのノードがハブとなり、1つ以上のノードがスポークとなります。各スポークは、他のスポークと直接接続するのではなく、自身のハブへとトンネルを構築します。『アーキテクチャ 』のドキュメントには、この構成によって鍵管理がどのように変化するかが説明されています。すなわち、各スポークが他のすべてのスポークとIPsec鍵を管理する代わりに、コントローラーがハブを介してルート情報やセキュリティアソシエーション情報を配信するため、スポークが必要とする鍵の数はN²ではなく、おおよそN+1で済むようになります。

スポーク同士の相互動作は、スポークグループによって制御されます。スポークグループとは、「基本機能の設定」および「Titan ポータル」ガイドで説明されている名前付きオブジェクトであり、スポークテンプレートをハブおよびルートアドバタイズメントポリシーに紐づける役割を果たします。デバイスのトポロジカルな役割（フルメッシュ、ハブ、ハブコントローラ、またはスポーク）は、そのテンプレートで設定されます。また、スポークは各自のスポークグループ名を指定します。

ハブ・アンド・スポーク型トポロジーの種類

スポークグループのタイプによって、スポークが同等のノードとどの程度通信できるかが決まります。3つの基本パターンに加え、大規模ネットワーク向けの複合設計が1つあります。「スポークからハブのみ」では、すべてのトラフィックがハブを経由し、スポーク間の通信は遮断されます。これは、スポークが中央サービスへの外部アクセスのみを必要とする場合に選択されます。「ハブ経由のスポーク間通信」では、スポーク同士が通信可能になりますが、すべてのパケットは依然としてハブを経由します。ハブは、あるスポークからルートを取り込み、それを他のスポークに再エクスポートします。「スポーク間ダイレクト」では、同じグループ内のスポーク間のデータパスからハブが排除され、フルメッシュで接続されるため、スポーク同士がLANルートを直接交換できる一方で、ハブを経由して他のグループへのアクセスも維持されます。地域にまたがるネットワークの場合、「スポーク-ハブ-ハブ-スポーク（SHHS）」方式により、各地域のハブを介してスポークの「島」同士が相互接続されます。

ハブ・アンド・スポーク型トポロジー &Versa

Versa デバイステンプレートレベルでハブ・アンド・スポークを実現します。Directorでは、SD-WANデバイステンプレートのトポロジロールが「フルメッシュ」、「ハブ」、「ハブコントローラー」、または「スポーク」に設定されます。スポークテンプレートではさらにスポークグループが指定され、ハブ・アンド・スポークトポロジを構築するDirectorのワークフローにより、サイトごとに手動でポリシーを作成する必要がなく、ルートアドバタイズメントの設定が自動的に生成されます。Versa コントローラーは、ハブとスポーク間でルートおよびIPsecセキュリティアソシエーションを分散させるため、スポークはすべてのピアとの間でフルメッシュのIKEキーを必要とすることはありません。

Versa Titanのクラウドダッシュボードでも同様のモデルが採用されています。サイトのトポロジーは「ハブ」、「ハブコントローラー」、または「スポーク」のいずれかであり、スポークグループは「インベントリ」ダッシュボードから、名前、タイプ、リージョン、およびアンカーとなるハブを指定して作成されます。DirectorとTitan の両方とも、新しいデバイスのデフォルト設定はフルメッシュであるため、ハブ・アンド・スポーク構成は明示的な選択であり、デフォルトではありません。

よくある質問

ハブ・アンド・スポーク型トポロジーとフルメッシュ型トポロジーの違いは何ですか？

フルメッシュトポロジーでは、すべてのサイトが他のすべてのサイトと直接接続されるため、レイテンシは最小限に抑えられますが、管理すべきトンネルや鍵の数は最も多くなります。一方、ハブ・アンド・スポーク方式では、スポークのトラフィックを1つ以上のハブを経由してルーティングするため、経路効率を多少犠牲にする代わりに、よりシンプルで低コストなネットワークを実現します。

ハブ・アンド・スポーク型トポロジーにおいて、スポーク同士は直接通信できるのでしょうか？

これはスポークグループのタイプによって異なります。「スポークからハブのみ」では、スポーク間通信が完全にブロックされます。「ハブ経由のスポーク間通信」では通信は許可されますが、すべてのパケットがハブを経由してルーティングされます。「スポーク間ダイレクト」では、同じグループ内のスポークがハブを経由せずに直接接続されますが、他のグループへはハブを経由してアクセスできます。

ハブコントローラとは何ですか？

ハブコントローラーとは、同じノード上でコントローラーのコントロールプレーン機能も担うハブのことです。これは、ブランチがMPLSなどのプライベートネットワーク上にあり、クラウド上でホストされているコントローラーへの直接の経路がない場合に使用され、ローカルでその到達性を提供します。

スポーク・ハブ・ハブ・スポーク（SHHS）トポロジーとは何ですか？

SHHSは、地域ごとのハブを通じてスポークデバイスの「島」同士を相互接続し、ハブとスポークを地域ごとにグループ化します。これは、1つのハブではすべてのスポークに経済的にサービスを提供できない、地理的に分散した大規模なネットワークに適しており、異なる地域のスポークがそれぞれのハブを経由して相互に通信できるようにします。

新しいSD-WANデバイスのデフォルトのトポロジーはハブ・アンド・スポークですか？

いいえ。Versa DirectorおよびVersa Titan では、新しいSD-WANデバイステンプレートのデフォルトはフルメッシュです。ハブ・アンド・スポーク構成は、デバイスのトポロジカルロールを「ハブ」、「ハブコントローラー」、または「スポーク」に設定し、スポークについては名前でスポークグループを割り当てることで、明示的に設定します。

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