IS-IS(アイエスアイエス)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

IS-ISは、Intermediate System to Intermediate Systemの略称であり、ネットワーク内でルータなどの通信機器が互いに経路情報を交換し、最適な通信経路を決定するために使用されるルーティングプロトコルの一種である。主に、大規模なネットワーク、特にインターネットサービスプロバイダ（ISP）や大規模データセンターの基幹網で利用されることが多い。IS-ISは、OSPF（Open Shortest Path First）と同様に、リンクステート型と呼ばれるアルゴリズムを採用している。リンクステート型のプロトコルは、各ルータが自身の接続情報（リンクの状態）をネットワーク内の他のすべてのルータに通知し、全ルータがネットワーク全体の接続図（トポロジーマップ）を共有する。そして、その地図を基に、各ルータが自身を起点とした宛先までの最短経路を個別に計算する仕組みを持つ。この特徴により、ネットワークの変更に迅速に対応できるという利点がある。IS-ISはもともと、現在主流であるTCP/IPとは異なる、OSI（Open Systems Interconnection）参照モデルに準拠したプロトコル群のために開発された。しかし、その優れた拡張性と安定性から、後にIPネットワークにも対応できるように拡張され、今日でも重要な役割を担っている。

IS-ISの詳細な動作を理解するには、その成り立ちと構造を知ることが重要である。OSIのモデルでは、コンピュータなどの端末をエンドシステム（ES）、ルータを中間システム（IS）と呼ぶ。IS-ISは、その名の通り中間システム間、つまりルータ同士で経路情報を交換するためのプロトコルとして設計された。TCP/IPの世界では、ルーティングプロトコルはIPパケットを使って通信を行うのが一般的だが、IS-ISはOSI由来のプロトコルであるため、IPに依存せず、データリンク層の上で直接動作する。このため、IS-ISはIP以外のネットワークプロトコルも同時にルーティングすることが可能であり、この柔軟性が大きな特徴となっている。IPネットワークで利用されるIS-ISは、Integrated IS-ISまたはDual IS-ISと呼ばれ、IPの経路情報を運ぶための機能が追加されている。この拡張は、TLV（Type-Length-Value）という非常に柔軟なデータ構造を用いることで実現された。TLVは、情報の種類（Type）、長さ（Length）、そして実際の値（Value）をセットで扱う仕組みであり、新しい機能を追加したい場合に新しいTypeを定義するだけで対応できるため、IPv6やMPLSといった新しい技術への対応も迅速に行うことができた。

IS-ISのもう一つの重要な特徴は、階層的なエリア構造である。ネットワークをエリアと呼ばれる小さなグループに分割し、エリア内とエリア間のルーティングを分離することで、大規模なネットワークでも効率的に管理することができる。この階層はレベル1（L1）とレベル2（L2）の2段階で構成される。レベル1ルーティングはエリア内のルーティングを担当する。L1ルータは、自身が所属するエリア内の詳細なトポロジー情報のみを保持し、エリア外への通信は、最も近くにあるL2機能を持つルータへ転送する。一方、レベル2ルーティングはエリア間のルーティングを担当する。L2ルータは、各エリアを接続するバックボーンを形成し、エリア間の接続情報のみを管理する。L1とL2の両方の機能を持つルータはL1/L2ルータと呼ばれ、エリアの境界に設置される。この階層化により、各ルータが保持すべき経路情報の量を削減し、ネットワーク全体の計算負荷を軽減できるため、非常に高いスケーラビリティを実現している。IS-ISでは、隣接するルータとHelloパケットを交換して隣接関係を確立した後、自身のリンク状態情報をLSP（Link State PDU）というパケットに格納してネットワーク内に通知する。各ルータは受信したLSPを基にリンクステートデータベース（LSDB）を構築し、ダイクストラアルゴリズムを用いて最短経路を計算する。この基本的な動作はOSPFと共通しているが、IS-ISは前述のOSI由来のアーキテクチャやTLVによる高い拡張性、そして柔軟な階層構造といった点で独自の特徴を持ち、特に安定性と拡張性が最優先される大規模ネットワーク環境において、信頼性の高いルーティングプロトコルとして選択され続けている。