Recursive lookup に関して

前提知識

Next hop の指定方法（復習）

Static route の Next hop の指定には以下の3つのパターンがあります。

本記事で主に扱うのは (1) です。(1) の書き方では、ルータに「どのインターフェースから出すか」を教えていません。それでも通信できるのは、ルータがRecursive lookupによって出力インターフェースを自分で求めているからです。

Recursive lookupとは

Recursive lookup とは、「Next hop のアドレスへはどう行けばよいか」を求めるために、Routing table をもう一度（必要なら何度でも）検索する動作です。Recursive は「再帰的な（同じ処理を繰り返し呼び出す）」という意味です。

身近な例えで言うと、道案内のメモに「A 町へ行くなら B 駅を目指して」とだけ書かれていた場合に近いです。このメモだけでは B 駅への行き方がわからないため、今度は「B 駅への行き方」を地図で調べ直す必要があります。調べた結果がまた「C 交差点を目指して」だったら、さらに C 交差点への行き方を調べます。これを「この道を進めばよい」という具体的な答えにたどり着くまで繰り返すのがRecursive lookupです。

ルータの場合、「具体的な答え」とは「どのインターフェースから出せばよいか」がわかる経路、つまり Connected route（直接接続の経路）や、出力インターフェースが指定された経路です。

「Next hop を解決する」とは

本記事では「Next hop を解決する (resolve)」という表現を使います。これは「Next hop のアドレスへ到達するための出力インターフェースを、Routing table から求めること」を指します。

ここで重要なルールが2つあります。

• Next hop を解決するときの検索も、通常の宛先の検索と同じく longest match で行われる
• Next hop を解決できない Static route は、Routing table に登録されない

この2つのルールを、ハンズオンで実際に確認していきます。

ハンズオン

1, 初期状態の確認

まずは RT1 の Routing table を確認します。

RT1#show ip route 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
C        10.1.12.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        10.1.12.1/32 is directly connected, Ethernet0/0
C        10.1.13.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
L        10.1.13.1/32 is directly connected, Ethernet0/1
      192.0.2.0/32 is subnetted, 1 subnets
C        192.0.2.1 is directly connected, Loopback0

Connected (C) と Local (L) の経路のみで、RT4 の Loopback0 (192.0.2.4/32) への経路はまだありません。

2, Next hop のみの Static route（1段階のRecursive lookup）

まずは基本形です。RT1 に「192.0.2.4/32 宛ては RT2 (10.1.12.2) に渡す」という Static route を、あえて Next hop のアドレスのみで設定します。

RT1(config)#ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.12.2

RT1#show ip route static 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.12.2

「via 10.1.12.2」とだけ表示され、出力インターフェースは表示されていません。ルータ自身もこの経路だけでは出力インターフェースを知らない、ということです。

それでは、ルータが行っている検索を "show ip route [アドレス]" で1段ずつ再現してみましょう。

1回目の検索：宛先 192.0.2.4 で検索

192.0.2.4/32 の Static route にマッチしました。Routing Descriptor Blocks には Next hop の 10.1.12.2 だけが表示され、インターフェースはありません。そこでルータは、Next hop の 10.1.12.2 で Routing table を再検索します。

RT1#show ip route 192.0.2.4
Routing entry for 192.0.2.4/32
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.12.2
      Route metric is 0, traffic share count is 1

2回目の検索：Next hop 10.1.12.2 で検索

10.1.12.0/24 の Connected route にマッチし、「via Ethernet0/0」と出力インターフェースが判明しました。ここで検索は終わりです。

Routing entry for 10.1.12.0/24
  Known via "connected", distance 0, metric 0 (connected, via interface)
  Routing Descriptor Blocks:
  * directly connected, via Ethernet0/0
      Route metric is 0, traffic share count is 1

結果として、RT1 は「192.0.2.4/32 宛てのパケットは Ethernet0/0 から 10.1.12.2 (RT2) に渡す」と判断します。ping で疎通を確認しておきましょう。

RT1#ping 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.0.2.4, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 192.0.2.1 
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

比較：出力インターフェース + Next hop で指定した場合

参考までに、(3) の書き方で設定した場合の表示も見ておきます。

RT1(config)#no ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.12.2
RT1(config)#ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 ethernet0/0 10.1.12.2

RT1#show ip route 192.0.2.4
Routing entry for 192.0.2.4/32
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.12.2, via Ethernet0/0
      Route metric is 0, traffic share count is 1

最初から「10.1.12.2, via Ethernet0/0」と、Next hop と出力インターフェースの両方が表示されています。1回の検索で出力インターフェースまでわかるため、Recursive lookupは不要です。

確認できたら、次の手順のためにこの経路は削除しておきます。

RT1(config)#no ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 ethernet0/0 10.1.12.2

3, 隣接していない Next hop を指定する（多段のRecursive lookup）

ここからが本記事の本題です。

これまで Next hop には「隣接しているルータ（同じリンク上にいるルータ）」のアドレスを指定してきました。しかし (1) の書き方では、Next hop に隣接していないルータのアドレスを指定することもできます。

試しに、RT1 に「192.0.2.4/32 宛ては 10.1.24.4 (RT4 の Ethernet0/0) に渡す」と設定してみましょう。10.1.24.4 は RT1 から見て、RT2 の先にいるアドレスです。

RT1(config)#ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.24.4

コマンドはエラーなく受け付けられました。Routing table を確認してみましょう。

RT1#show ip route static 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

Static route が1つも表示されません。running-config には設定が残っています。

RT1#show running-config | inc ip route
ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.24.4

なぜ登録されないのか

RT1 は Next hop の 10.1.24.4 を解決しようとして Routing table を検索しますが、10.1.24.4 にマッチする経路がありません（RT1 の Routing table にあるのは 192.0.2.1/32、10.1.12.0/24、10.1.13.0/24 だけです）。

RT1#show ip route 10.1.24.4
% Subnet not in table

Next hop を解決できない、つまり「どのインターフェースから出せばよいか」が求められない経路は、使いようがありません。そのため、ルータはこの Static route を Routing table に登録しないのです。

「running-config に設定があるのに、show ip route に表示されない」。これは Static route のトラブルシューティングで非常に重要なポイントです。

Next hop への経路を追加する

それでは、RT1 が 10.1.24.4 を解決できるように、10.1.24.0/24 への経路を追加します。こちらは「出力インターフェース + Next hop」で設定します。

RT1(config)#ip route 10.1.24.0 255.255.255.0 ethernet0/0 10.1.12.2

RT1#show ip route static
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
S        10.1.24.0/24 [1/0] via 10.1.12.2, Ethernet0/0
      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.24.4

10.1.24.0/24 の経路を追加した途端、それまで表示されなかった 192.0.2.4/32 の経路も登録されました。Next hop の 10.1.24.4 が解決できるようになったためです。

先ほどと同じく、検索を1段ずつ追ってみましょう。

1回目の検索：宛先 192.0.2.4 で検索

Next hop は 10.1.24.4。出力インターフェースは不明なので再検索します。

RT1#show ip route 192.0.2.4
Routing entry for 192.0.2.4/32
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.24.4
      Route metric is 0, traffic share count is 1

2回目の検索：Next hop 10.1.24.4 で検索

10.1.24.0/24 の Static route にマッチし、「10.1.12.2, via Ethernet0/0」と出力インターフェースまで判明しました。

RT1#show ip route 10.1.24.4
Routing entry for 10.1.24.0/24
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.12.2, via Ethernet0/0
      Route metric is 0, traffic share count is 1

結果として、RT1 は「192.0.2.4/32 宛てのパケットは、Ethernet0/0 から 10.1.12.2 (RT2) に渡す」と判断します。

traceroute で実際に RT2 経由で届いていることを確認します。

RT1#traceroute 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.0.2.4
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.1.12.2 1 msec 1 msec 1 msec
  2 10.1.24.4 2 msec 1 msec * 

1 ホップ目が 10.1.12.2 (RT2) であり、RT2 経由で RT4 に届いていることがわかります。

※traceroute の最終ホップで「1 msec * 1 msec」のように * が混じることがあります。これは宛先のルータが応答の送信量を制限しているためで、通信の問題ではありません。

設定上の Next hop と、実際にパケットを渡す相手

ここで注目したいのは、設定上の Next hop は 10.1.24.4 (RT4) なのに、RT1 が実際にパケットを渡している相手は 10.1.12.2 (RT2) だという点です。

RT1 と RT4 は同じリンク上にいないため、RT1 が RT4 に直接パケットを渡すことはできません。パケットを渡す（Ethernet フレームの宛先 MAC アドレスにする）相手は、Recursive lookupの最後にたどり着いた、隣接している RT2 です。

これは ARP テーブルでも確認できます。"show ip arp" は、ARP（※IP address から MAC アドレスを調べる仕組み）で学習したアドレスの一覧を表示するコマンドです。

RT1#show ip arp 
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  10.1.12.1               -   aabb.cc00.0100  ARPA   Ethernet0/0
Internet  10.1.12.2              11   aabb.cc00.0200  ARPA   Ethernet0/0
Internet  10.1.13.1               -   aabb.cc00.0110  ARPA   Ethernet0/1
Internet  10.1.13.3              11   aabb.cc00.0300  ARPA   Ethernet0/1

10.1.12.2 (RT2) のエントリーはありますが、10.1.24.4 (RT4) のエントリーはありません。RT1 は 10.1.24.4 の MAC アドレスを一度も調べていない、つまり 10.1.24.4 に直接パケットを送っていないということです。

※Age が「-」のエントリーは RT1 自身のインターフェースのアドレスです。また、ARP テーブルの内容は直前の通信状況によって変わります。

「Next hop = 実際にパケットを渡す隣のルータ」と覚えている方も多いと思いますが、Next hop のアドレスのみで指定した Static route では、必ずしもそうとは限りません。正確には「Recursive lookupで最終的に解決された隣接機器」にパケットが渡されます。

4, Next hop の解決にもロンゲストマッチが使われる

範囲の広い経路を追加する

次に、RT1 に 10.1.0.0/16 宛ての経路を、RT3 向けに追加します。

10.1.0.0/16 は、10.1.12.0/24 や 10.1.24.0/24 など「10.1.x.x」のネットワークをまとめて1つで表した経路です。このように複数のネットワークをまとめた経路を集約ルート（※サマリールートとも呼ばれます）と呼びます。ここでは「10.1.x.x 宛ては、個別の経路がなければ RT3 へ」という意図で設定します。

RT1(config)#ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 ethernet0/1 10.1.13.3

RT1#show ip route static 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 3 masks
S        10.1.0.0/16 [1/0] via 10.1.13.3, Ethernet0/1
S        10.1.24.0/24 [1/0] via 10.1.12.2, Ethernet0/0
      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.24.4

ここで、Next hop の 10.1.24.4 を解決するときのことを考えてみましょう。10.1.24.4 にマッチする経路は、以下の2つがあります。

• S 10.1.24.0/24 via 10.1.12.2, Ethernet0/0（/24 で一致）
• S 10.1.0.0/16 via 10.1.13.3, Ethernet0/1（/16 で一致）

Next hop の解決も通常の宛先の検索と同じくロンゲストマッチで行われるため、より長く一致する 10.1.24.0/24 が選ばれます。

RT1#show ip route 10.1.24.4
Routing entry for 10.1.24.0/24
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.12.2, via Ethernet0/0
      Route metric is 0, traffic share count is 1

traceroute の結果も、デフォルトルートを追加する前と変わらず RT2 経由です。

RT1#traceroute 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.0.2.4
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.1.12.2 1 msec 1 msec 2 msec
  2 10.1.24.4 1 msec 1 msec * 

Next hop への経路を削除するとどうなるか

それでは、10.1.24.0/24 への経路を削除してみましょう。以前はこの経路がない状態で 192.0.2.4/32 の経路は Routing table に登録されませんでした。今回はどうなるでしょうか。

RT1(config)#no ip route 10.1.24.0 255.255.255.0 ethernet0/0 10.1.12.2

RT1#show ip route static 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 3 masks
S        10.1.0.0/16 [1/0] via 10.1.13.3, Ethernet0/1
      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.24.4

192.0.2.4/32 の経路は消えずに残っています。しかも表示は「via 10.1.24.4」のままで、先ほどと全く同じです。

Next hop の 10.1.24.4 にマッチする経路を確認してみましょう。

RT1#show ip route 10.1.24.4
Routing entry for 10.1.0.0/16
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.13.3, via Ethernet0/1
      Route metric is 0, traffic share count is 1

10.1.24.0/24 がなくなったため、10.1.24.4 は 10.1.0.0/16 にマッチし、「Ethernet0/1 から 10.1.13.3 (RT3) に渡す」と解決されています。では、パケットは今どこへ送られているのでしょうか。traceroute で確認します。

RT1#traceroute 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.0.2.4
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.1.13.3 0 msec 1 msec 0 msec
  2 10.1.34.4 1 msec 1 msec * 

1 ホップ目が 10.1.13.3 (RT3) に変わりました。Routing table の 192.0.2.4/32 の表示は何も変わっていないのに、実際の経路は RT2 経由から RT3 経由に変わっています。

なぜ経路が変わったのか

違いは 10.1.0.0/16 の有無だけです。

Next hop の 10.1.24.4 をどの経路で解決したかによって、192.0.2.4/32 の経路が Routing table に登録されるかどうか、そして実際にどこへ転送されるかが変わっていることがわかります。

この動作の何が問題なのか

今回はたまたま RT3 も RT4 の Loopback0 への経路を持っていたため、通信は成功しました。しかし実際のネットワークで、範囲の広い経路の向き先に目的の宛先への経路があるとは限りません。その場合、パケットは意図しない方向へ送られて破棄されてしまいます。

しかも厄介なのは、Routing table の 192.0.2.4/32 の行を見ても「via 10.1.24.4」と表示されているだけで、経路が変わったことに気付きにくい点です。また、フローティングスタティックルートで予備の経路を用意していても、本来の経路が「消えずに残ってしまう」ため、予備の経路に切り替わらないことがあります。

5, 出力インターフェース + Next hop で Recursive lookup を避ける

「4, Next hop の解決にもロンゲストマッチが使われる」での問題は、「Next hop の解決が Routing table の内容に左右される」ことから起きていました。最後に、Next hop のアドレスのみで指定した場合と、出力インターフェース + Next hop で指定した場合で、障害時の Routing table の見え方がどう違うかを確認します。

まず、192.0.2.4/32 の経路を、隣接している RT2 (10.1.12.2) を Next hop にした (1) の書き方に設定し直します。10.1.0.0/16 の経路は、そのまま残しておきます。

RT1(config)#no ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.24.4
RT1(config)#ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.12.2

この状態で、RT2 とのリンクに障害が起きたことを想定し、RT1 の Ethernet0/0 を shutdown します。

RT1(config)#interface ethernet0/0
RT1(config-if)#shutdown

RT1#show ip route static 
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 3 masks
S        10.1.0.0/16 [1/0] via 10.1.13.3, Ethernet0/1
      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.12.2

Ethernet0/0 が down しているため、Connected route の 10.1.12.0/24 は Routing table から消えています。にもかかわらず、192.0.2.4/32 の経路は「via 10.1.12.2」のまま残っています。

理由は「4, Next hop の解決にもロンゲストマッチが使われる」と同じです。10.1.12.0/24 がなくなったことで、Next hop の 10.1.12.2 は 10.1.0.0/16 で解決され、「Ethernet0/1 から 10.1.13.3 (RT3) に渡す」ことになっています。

RT1#show ip route 10.1.12.2
Routing entry for 10.1.0.0/16
  Known via "static", distance 1, metric 0
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.1.13.3, via Ethernet0/1
      Route metric is 0, traffic share count is 1

RT1#traceroute 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.0.2.4
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.1.13.3 1 msec 1 msec 0 msec
  2 10.1.34.4 1 msec 1 msec * 

RT2 とのリンクは使えないのに、表示上は RT2 (10.1.12.2) 経由のように見えてしまうのです。

※10.1.0.0/16 がなければ、10.1.12.2 は解決できず、3章と同じように 192.0.2.4/32 の経路は Routing table から消えます。「表示と実際の転送先のずれ」が起きるのは、Next hop を含む範囲の広い経路（今回の 10.1.0.0/16 など）が別にある場合です。

続いて、同じ経路を「出力インターフェース + Next hop」で設定し直します（Ethernet0/0 は shutdown したままです）。

RT1(config)#no ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 10.1.12.2
RT1(config)#ip route 192.0.2.4 255.255.255.255 ethernet0/0 10.1.12.2

RT1#show ip route static
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 3 masks
S        10.1.0.0/16 [1/0] via 10.1.13.3, Ethernet0/1

今度は 192.0.2.4/32 の経路は登録されていません。出力インターフェースを指定した Static route は、Routing table で Next hop を解決するのではなく、「指定した出力インターフェースが up しているか」で登録するかどうかが決まります。Ethernet0/0 が down しているため、この経路は登録されないのです。

※この状態では、RT1 は 192.0.2.4 宛ての経路を持たないため、通信できません。ただしそれは「経路がない」と Routing table から読み取れる状態です。障害時に別の経路へ切り替えたい場合は、フローティングスタティックルートで予備の経路を用意します。

最後に Ethernet0/0 を復旧させます。

RT1(config)#interface ethernet0/0
RT1(config-if)#no shutdown

RT1#show ip route static
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, m - OMP
       n - NAT, Ni - NAT inside, No - NAT outside, Nd - NAT DIA
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       H - NHRP, G - NHRP registered, g - NHRP registration summary
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
       & - replicated local route overrides by connected

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 3 masks
S        10.1.0.0/16 [1/0] via 10.1.13.3, Ethernet0/1
      192.0.2.0/32 is subnetted, 2 subnets
S        192.0.2.4 [1/0] via 10.1.12.2, Ethernet0/0

Ethernet0/0 が up に戻ると、192.0.2.4/32 の経路が再び登録されました。traceroute でも RT2 経由に戻っていることを確認します。

RT1#traceroute 192.0.2.4 source loopback0
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.0.2.4
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.1.12.2 0 msec 0 msec 1 msec
  2 10.1.24.4 1 msec 2 msec * 

まとめ

今回は Static route の Recursive lookup を、"show ip route [アドレス]" を使って1段ずつ追いながら確認しました。

• Next hop のアドレスのみで指定した Static route は、Next hop で Routing table を再検索して出力インターフェースを求める（Recursive lookup）
• Next hop が隣接していなくても、Recursive lookup を繰り返して出力インターフェースにたどり着ければ経路として使われる
• Next hop を解決できない Static route は Routing table に登録されない
• Next hop の解決にもロンゲストマッチが使われる
• 出力インターフェース + Next hop で指定すると、Recursive lookup に頼らず、Routing table の表示と実際の転送先が一致する

「Routing table に経路がある＝その通りに転送される」とは限らない。この感覚を持てるようになると、試験の Routing table 読解問題でも、実務のトラブルシューティングでも、一歩踏み込んで考えられるようになるはずです。