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Routing

진진리 2024. 6. 7. 13:27
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Routing

  • Routing
    • 최적의 경로를 설정하여 목적지까지 전송하는 일련의 과정
    • 최적의 경로 학습하여 Routing Table에 기록 -> 경로 학습
  • Routing을 위해 필요한 정보
    • 목적지 네트워크
    • 입/출력 인터페이스 정보
    • 가능성 있는 모든 경로 정보
    • 최적의 경로
    • 지속적인 경로 정보 유지
  • Routing table
    • 최적으로 결정된 경로 정보를 저장하는 공간 
    • C: 바로 연결되어 있는 네크워크
    • R: RIP 프로토콜로 받은 정보
    • O: OSPF 프로토콜로 받은 정보

 

Static & Dinamic Routing의 특징

  • Static Routing
    • 관리자가 경로 정보를 직접 설정
    • 네트워크 변화에 대해 관리자가 직접 관리 -> 실시간 관리가 어려움
  • Dynamic Routing
    • 장비 스스로 자신의 정보를 다른 장비와 교환하여 경로 정보를 학습하는 방식
    • 사용자에 의해 지정된 Protocol 사용
    • 네트워크 변화에 대해 실시간으로 반응
    • Backgrounding Traffic의 발생 비율이 높음 -> 서비스에 부하를 줄 수 있음

 

Dynamic Routing

  • Routing Protocol의 규칙에 따라 최적의 경로를 결정하는 조건이 달라짐
    • Distance Vector (RIP) -> 거리
    • Link State (OSPF) -> 속도
  • Autonomous System (AS)
    • 단일 관리 영역으로 운영되는 네트워크의 집합
  • IGP: AS 내부 장비 간 Routing 정보를 교환하는 프로토콜 -> RIP, OSPF
  • EGP: AS 간 Routing 정보를 교환하는 프로토콜 -> BGP...
  • Metric
    • 최적의 경로를 결정하는 조건 값
    • RIP: Hop Count - 목적지 네트워크에 도달하기 위해 거치는 라우터 수
    • OSPF: Cost - 링크의 특성 정보를 이용하여 계산된 링크의 비용 값
    • Reliability(신뢰성): 링크의 오류, 전송 에러 등
    • Delay(지연시간): 전송을 위해 사용되는 시간
    • Bandwidth(대역폭): 전송 가능한 용량
    • Load(부하): 가용 자원에 대한 부하

RIP (Routing Information Protocol)

  • RIP
    • Distance Vector 계열의 Dynamic Routing Protocol
      • Metric: Hop Count
    • Version 1: Classful Routing -> 네트워크와 Hop count를 전달
    • Version 2: Classless Routing -> 네크워크와 서브넷마스크, Hop count를 함께 전달
      • A, B, C 클래스가 아닌 서브넷마스크를 사용
    • 비교적 작은 범위의 네트워크에서 사용함: Hop count Limit -> 16
    • 경로 정보 교환 주기: 30초
    • 경로 계산 알고리즘: Bellman-Ford Algorithm
  • RIPv2의 동작과정

  • 문제점
    • 홉수가 15개 이상이면 사용 불가능
    • 메트릭을 홉수로 제한하여 가장 빠른 경로를 선택할 수 없음
    • 라우팅 정보가 30초마다 교환
    • 특정 경로에 루프 가능성
  • 해결 방안
    • 트리거 갱신: 변경 시 즉시 통보
    • Hold down: 무한대인 경로에 대해 전체 네트워크의 경로가 새로 갱신될 때까지 일정 시간 기다림
    • Split horizon: 라우팅 정보를 전달해준 인터페이스로 재전송하지 않아 루프 방지
    • Route poison: 회선이 고장난 경우 홉을 16으로 지정하여 전체 네트워크에 전송

OSPF (Open Shortest Path First Protocol)

  • OSPF
    • Link State 계열의 Dynamic Routing Protocol
      • Metric: Cost(Bandwidth, 전송 속도) -> 속도 기준
    • Classless Routing만 지원
    • 큰 범위의 네트워크에서 사용 -> 정교 교환 거리 제한이 없음
    • 경로 정보 교환 주기: topology에 변화 발생 -> 변화가 적용되는 속도가 빠름
    • 경로 계산 알고리즘: Dijkstra의 SPF
    • 계층적인 구조
  • OSPF의 계층적인 구조
    • Routing 정보를 교환할 영역을 구분
    • back ground traffic의 부하를 줄임
      • Area: 반드시 back bone area(area 0)를 통해 연결되어 있어야 함
      • ABR: back bone과 다른 area를 연결하는 역할의 Router
      • DR: 하나의 Area 영역의 정보를 다른 Area와 교환하는 역할의 Router
      • BDR: DR의 backup Router

  • OSPF의 동작과정
    • 각 Link별 cost 계산
    • Hello Message를 교환하여 이웃 관계를 맺어 Neighbor Table에 등록
    • 등록된 이웃과 Topology Database 정보를 LSA 메시지로 교환하여 저장(플러딩)
    • 목적지에 도달 가능한 전체 경로의 Metirc 계산
    • 최적의 경로만 Routing Table에 등록하고 다음은 백업 경로로 지정
    • Topology Database의 정보과 교환되면 즉시 이웃 장비에게 LSA 전달하여 업데이트
    • Wildcard Mask: 서브넷마스크의 반대