IRBとは何ですか？

統合ルーティングおよびブリッジング（IRB）は、レイヤ3インターフェースをレイヤ2ブリッジドメインに関連付けるインターフェースタイプであり、1台のデバイスがドメイン内のトラフィックをスイッチングすると同時に、ドメインへの入出トラフィックをルーティングすることを可能にします。他のベンダーでは、同じ概念をスイッチド仮想インターフェース（SVI）と呼んでおり、このインターフェースはドメインのゲートウェイとして機能します。

主なポイント

• IRBは、レイヤ3インターフェースを、そのゲートウェイとしてレイヤ2ブリッジドメインにバインドします。
• 他のベンダーでは、この同じ構成を「スイッチド仮想インターフェース（SVI）」と呼んでいます。
• スイッチは、フレームの宛先MACアドレスに基づいて、そのフレームをブリッジまたはルーティングします。
• 分散型IRBはすべてのエッジノードでルーティングを行い、集中型IRBは1つのノードでルーティングを行う。
• VOSでは、IRBインターフェースがDHCP、VRRP、およびその他のレイヤー3設定に対応しています。

このページの内容： その重要性 ・ 仕組み ・ 種類 ・ IRBおよびVersa · よくある質問

IRBはなぜ重要なのでしょうか？

IRBがない場合、スイッチングとルーティングは別々の装置上で別々の処理として行われます。つまり、レイヤ2スイッチがVLAN内のフレームを転送し、ルーター（多くの場合、「ルーター・オン・ア・スティック」という設計でトランクを介して接続されます）が、VLAN外へ送信する必要があるすべてのトラフィックを処理します。この余分なホップにより、遅延が生じ、VLANごとに管理すべきデバイスが1台増えることになります。

IRBは、これら2つの機能を1台のデバイス上の単一のインターフェースに統合します。つまり、アプライアンスは、専用のルーターにパケットをバックホールすることなく、ブリッジドメイン内のトラフィックを切り替え、別のドメイン、WANリンク、またはインターネットへルーティングすることができます。これは、現代のファブリックにおいて最も重要な点です。EVPN-VXLANの導入環境ではIRBが使用されるため、どのエッジデバイスも中央ゲートウェイへのヘアピン接続を行うことなく、VXLANセグメント間でローカルにルーティングを行うことができ、大規模な環境でも低遅延を維持できます。

IRBとは何ですか？

IRBインターフェースは、レイヤ3のIPアドレスを持つインターフェースをレイヤ2のブリッジドメインに関連付けます。仮想スイッチは、着信フレームの宛先MACアドレスをIRBインターフェースのMACアドレスと照合することで、そのフレームをルーティングするかブリッジするか決定します。一致した場合は、そのIRBを経由してレイヤ3トラフィックとしてルーティングされ、一致しない場合は、宛先MACアドレスのみに基づいてブリッジされます。他のスイッチは、通常の方法、つまりそのIPアドレスに対するARPリクエストを通じて、IRBのMACアドレスを学習します。

IRBインターフェースの動作状態は、そのブリッジドメインの状態に従います。つまり、そのドメイン内のレイヤ2インターフェースが少なくとも1つ「アップ」状態であれば「アップ」となり、すべてが「ダウン」状態の場合にのみ「ダウン」となります。それ以外の場合は、IPアドレス、DHCP、VRRP、および静的または動的ルーティングをサポートするなど、通常のレイヤ3インターフェースと同様に動作します。

IRBの展開形態

IRBルーティングがファブリック全体にどのように分散されるかは、設計によって異なります。分散型（ローカル）IRBでは、IRBインターフェースを必要とするすべてのエッジデバイスにIRBインターフェースを設置するため、各ノードが自身に接続されたブリッジドメインをルーティングします。これは、トラフィックを中央ゲートウェイへヘアピン接続することを回避できるため、ほとんどのEVPN-VXLANファブリックで採用されているモデルです。集中型IRBでは、単一のノード（多くの場合、プロバイダーエッジまたはハブデバイス）にIRBを設定し、他のすべてのノードはブリッジ機能のみを担い、ルーティングされたトラフィックをその1つのノードに転送することで、設定の負荷を軽減します。

EVPNは、分散モデルをRFC 9135で定義されている2つの転送パターンに洗練させています。1つは、入力ノードがルート検索とブリッジ検索の両方を行う「非対称IRB」、もう1つは、入力ノードと出力ノードが共有のレイヤ3ドメインを通じてそれぞれ半分の処理を行う「対称IRB」です。

IRB およびVersa

Versa オペレーティングシステム（VOS）搭載デバイスでは、「レイヤ2転送の構成」に従い、インターフェーステーブルにIRBインターフェースを直接追加します。インターフェース番号は1から255までで、サブインターフェースはイーサネットサブインターフェースと同様に構成されますが、VLAN ID、内部VLAN ID、ブリッジモード、およびスタンバイは設定できません。 仮想スイッチ内の各ブリッジドメインは、1つのIRBをルーティングインターフェースとして指定します。また、VOSは集中型および分散型のIRBの両方をサポートしており、ローカルおよびVRRPのMACアドレスはBGP EVPNを介してアドバタイズされます。

SD-LANおよびTitan サイトの場合、「LAN接続の設定」では、代わりにLANプロファイルを通じてIRBを管理します。IRBユニットには0から127までの番号が割り当てられ、独自のIPアドレスとDHCPリレーが設定されています。また、「基本機能の設定」では、Directorのガイド付きワークフローテンプレート内で同じ設定が表示され、そこでIRBがWANまたはLANの仮想ポートに追加されます。

よくある質問

IRBとスイッチド仮想インターフェース（SVI）の違いは何ですか？

これらは、ベンダー名こそ異なるものの、同じ概念です。Versa やジュニパー系のプラットフォームではこれをIRBと呼び、シスコでは同等の構成をSVIと呼んでいます。いずれも、レイヤー3のIPアドレスを持つインターフェースをブリッジドメインまたはVLANに関連付け、デバイスがそのドメインやVLANへのトラフィックの送受信を行えるようにしています。

デバイスは、受信したフレームをルーティングするかブリッジするか、どのように判断するのでしょうか？

フレームの宛先MACアドレスを、設定済みのIRBインターフェースのMACアドレスと比較します。一致した場合、そのIRBを流入インターフェースとして、フレームをレイヤ3トラフィックとしてルーティングします。一致しない場合は、宛先MACアドレスのみに基づいてブリッジ処理を行います。

分散型IRBと集中型IRBの違いは何ですか？

分散型IRBでは、すべてのエッジノードにIRBインターフェースが設定されるため、各ノードは自身に接続されたブリッジドメインのルーティングをローカルで行います。一方、集中型IRBでは、IRBは1つのノードにのみ設定され、他のすべてのノードはルーティングのためにそのノードへトラフィックをブリッジします。これはよりシンプルですが、大規模になるとボトルネックとなります。

IRBインターフェースは、いつ運用開始となるのでしょうか？

IRBインターフェースは、そのブリッジドメイン内のレイヤ2インターフェースが少なくとも1つ稼働している限り、稼働状態を維持します。そのブリッジドメインに紐付けられているすべてのレイヤ2インターフェースがダウンした場合にのみ、IRBはルーティングやブリッジングを行う対象がなくなるため、ダウンします。

IRBインターフェースでDHCPとVRRPを設定することはできますか？

はい。IRBインターフェースもレイヤー3インターフェースであるため、ブリッジドメインへの関連付けに加え、DHCPサーバーやリレー、ゲートウェイの冗長化のためのVRRP、静的または動的ルーティングなど、ルーティング可能なインターフェースと同様の設定をサポートしています。

IRBに関する詳細

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