동적 라우팅(Dynamic Routing)
[개요]
- 동적 라우팅(Dynamic Routing)
[개념]
IR(Internal Router): 하나의 area에만 소속된 router
ABR(Area Border Router): 두 개 이상의 area를 가지고 있는 라우터
ASBR(Autonomous System Border Router): 한 개 이상의 다른 동적 프로토콜을 가지고 있는 라우터
[노트]
20170405_노트.txt[과제]
4월04일_과제1_EIGRP_Troubleshooting_1.pkt
4월03일_과제1-interface설정_troubleshuting과제.pkt
- Dynamic Routing
내부 네트워크와 외부 네트워크를 연결하기 위해서는 내부에서 외부로 연결하는 통로가 필요하고 이것을 gateway라 한다. 쉽게 설명하기 위해 대중교통을 이용하는 김철수씨가 부산에서 서울로 가려면 기차를 타기 위해 부산역을 가거나 비행기를 타기 위해 김해 공항으로 가야 하는데 부산역이나 김해 공항이 gateway가 되는 것이다. 부산에서 서울로 가는 방법은 다양하다. 시간과 비용 그리고 상황을 고려하여 여러가지 방법으로 목적지에 도달할 수 있는데 네트워크 이러한 상황을 고려하여 목적지까지의 경로를 알려주는 것을 routing이라고 한다.
Dynamic routing은 단어에서 풍겨지는 느낌 그대로 동적으로 경로 설정을 해주는 것이다. 네트워크 상황은 변할 수 있다. 네트워크가 변경됨에 따라 최적의 경로가 바뀔 수 있으며 dynamic route는 프로토콜에 따라 네트워크 변경에 맞춰 최적의 경로 값을 알려준다.
Dynamic routing은 아래와 같이 나뉜다.
- RIP(Routing Information Protocol)
- OSPF(Open Shortest Path First)
- IGRP(Interiro Gateway Routing Protocol)/EIGRP(Enhanced ~)
- IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)
[RIP]
RIP은 가장 오래된 dynamic routing으로써, 30초 간격으로 연결된 라우터와의 각 라우터가 보유하고 있는 내부 네트워크의 IP를 교환하여 routing 경로의 목록을 유지하는 프로토콜이다. 최적의 경로는 거쳐온 라우터의 개수가 가장 적은 경로가 선정된다. IP목록은 전달 받은 IP목록에 각 라우터가 보유한 IP목록을 추가하여 목록을 전달 받은 네트워크를 제외한 네트워크에 IP목록을 전달하게 된다. IP 목록을 다른 네트워크에 전달할 때 루프가 발생할 수 있다. 예를 들어 보자. 일직선 상의 네트워크가 3개(1,2,3)가 순서대로 있는 상황에서 네트워크 1이 자신의 IP 목록을 전달한 후 갑자기 네트워크가 동작하지 않는다면 네트워크 1의 IP목록은 네트워크 2와 3사이에서 사라지지 않고 무한 루프가 돌게 된다.(이는 패킷이 상대에게서 수신 IP목록을 제외한 모든 IP를 전달하기 때문이다.)
무한 루프를 방지하기 위해 아래와 같은 방법들이 쓰인다.
- Split Horizon: 이미 학습된 IP가 있는 경우 재전달하지 않는다.
- Route Positioning: 유효하지 않은 네트워크에게는 패킷을 전달하지 않는다.
- Held Down: 특정 시간 이후까지 응답이 오지 않는 네트워크를 routing table에서 삭제한다.
(180초 invalid, 240초 삭제)
과거 통신의 대역폭(Bandwidth)가 동일할 시절에는 이와 같은 방법이 최선이었지만 대역폭이 다양해진 현실을 반영하지 못한다는 단점이 있다.
RIP은 서브넷팅을 사용할 수 없다는 단점이 있다. 이 점을 보완하기 위해 version 2에는 서브넷팅 기능이 포함되어 있다.
[OSPF]
OSPF는 대규모 회사에서 가장 널리 사용되는 내부 게이트웨이 프로토콜로써, 각 각의 네트워크에서 연결된 네트워크의 구성도를 작성하여 각 각의 논리적인 경로의 값을 계산하여 최적의 경로를 찾는 link-state routing protocol을 채택하고 있다.
Routing table 유지를 위해 다섯 종류의 패킷을 근접한 라우터에게 전달한다. 5가지의 패킷은 type으로 구분하며 아래와 같다.
Type 1. Hello Packet: 근접 라우터에게 특정 간격(10초)으로 보내어 연결 및 유지 상태를 확인하는 패킷으로 neighbor table 작성 시 사용된다.
Type 2. Database Description Packet(DBD): 라우터가 보유하고 있는 database의 간략한 정보를 헤더에 neighbor 라우터에게 전달하는 패킷으로, 보유한 라우터의 database가 전달 받은 DBD와 일치 하지 않는 경우 목록을 기억하고 type 3 패킷을 통해 전달한다.
Type 3. Link State Request Packet(LSR): DBD의 패킷과 각 라우터가 보유한 database목록을 비교하여 누락이 있는 경우 해당 내용을 요청하는 패킷이다.
Type 4. Link State Update Packet(LSU): Type 3에서 요청 받은 누락 목록을 요청한 라우터에게 전달할 때 사용되는 패킷으로 database 내용이 들어있다.
Type 5. Link State Acknowledge(LSAck): 패킷을 잘 수신하였다고 답장을 보내는 패킷이다.
근접한 라우터가 neighbor 테이블에 등록되기 위해서는 아래의 조건이 모두 충족되어야 한다.
- Hello, dead 시간 설정 일치
- Area ID 일치
- Authentication Password 일치
- Stub area 지정
위에 5종류의 패킷을 통해 neighbor 테이블을 작성하고 완성된 database를 SPF 알고리즘을 통해 최적의 경로를 산출한다. 이 때 경로 산출 단위는 cost로써 10*^8/bandwidth(대역폭) 으로 계산된다.
라우터 간의 패킷을 주고 받을 때, 모든 라우터들이 1:1통신을 하게 되면 회선에 과부하게 걸리게 된다. 때문에 대표 라우터를 설정하게 되고 이 것을 Designated Router(DR)이라고 하고, 이를 백업하는 부대표를 Backup Designated Router(BDR)라고 칭한다. DR와 BDR을 지정하는 방법은 각 라우터간의 priority값을 비교하여 가장 낮은 숫자가 DR그다음이 BDR이 된다. Priority 값이 중복되는 경우 가장 낮은 네트워크 ID를 갖는 라우터가 DR이 된다.
Area 이외의 네트워크에 대한 database를 수신하고 싶지 않은 경우, stub 설정을 하여 패킷 수신을 차단할 수 있다. stub 설정을 하기 위해서는 우선 backbone area가 아니어야 하며, 외부로 나가는 네트워크 라우터가 없어야 한다. Stub 설정 시, stub area를 지나는 라우터에 동일하게 설정해 주어야 한다.
* 네트워크 관리자가 임의로 지정하는 라우터, 가상 경로 순으로 대표 라우터가 되는 우선순위를 갖는다.
[EIGRP]
Cisco사에서 제조된 라우터에서만 작동하는 routing 프로토콜로써 DUAL(Diffusing Update Algorithm)을 사용하여 Successor(최적경로)와 Feasible Successor(후속 경로)를 계산하여 네트워크에 변화가 생긴 경우에도 빠르게 대체하여 conversion 타임을 줄일 수 있다.
EIGRP는 연결된 네트워크를 neighbor 테이블에 등록하여 패킷을 주고 받는데 패킷은 hello, update, query, reply 그리고 ack로 나뉜다. 해당 패킷들의 정보를 모아 neighbor, topology, routing 테이블을 작성한다. 연결된 경로들 중 메트릭 값이 가장 낮은 경로가 라우팅 테이블에 등록되는데, 메트릭은 대역폭, delay, MTU 값을 사용하여 계산한다.
** AD(Administrative Distance): Routing에서 최적의 경로 설정 시 프로토콜의 우선순위를 나타내주는 지표로써, 낮은 AD 값의 routing protocol이 사용된다.
RIP - 120
OSPF - 110
EIGRP - 90