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IT Tech/Network

네트워크 계층

by 겸손하게 빚진자로, 밝게 인사 2024. 11. 14.
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NW 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)
정의 데이터 전송위해 목적지까지 갈 수 있는 여러 경로 중 최적의 경로를 설정해 주는 과정
프로토콜 구성 - 라우팅 테이블(목적지 주소, Output I/F ,Metric )
. 패킷을 목적지로 라우팅 할 때 참조하는 테이블
- 메시지(이웃 도달 메시지, 라우팅 정보)
. 라우터 간 라우팅을 위해 교환하는 메시지
- Metric (경로 길이, Hop , 대역폭, 비용, 신뢰성)
. 라우팅 테이블 생성 및 업데이트 시 최적의 경로를 결정하는 기술
분류 - 라우팅경로 고정여부
. 정적 라우팅
. 동적 라우팅 : RIP, IGRP, OSPF, EIGRP
- 동적라우팅 -> /외부 라우팅
. 내부라우팅(IGP) : AS(RIP, IGRP, OSPF, EIGRP)
. 외부라우팅(EGP) : Path Vector, AS간 라우팅(BGP, EGP)
- 내부라우팅 -> 라우팅 테이블 관리
. 거리벡터 알고리즘 : 인접 라우팅(RIP, IGRP)
. 링크 스테이트 알고리즘 : 모든 라우팅정보 기록(OSPF)

  

NW RIP (Routing Information Protocol)
정의 AS 에서 사용하는 내부 라우팅 프로토콜로 거리 (distance) 벡터 라우팅 기반
특징 - 소규모 동종 네트워크 적합
- 소규모 동종의 네트워크에서 가장 적합, 최대 16 홉을 넘지 못함
알고리즘 - 거리값 기반, 벨만포드 알고리즘
계산단위 - Hop(라우터) 단위 경로
정보기록 - 라우팅 테이블
정보수집 - 30초마다 지속적인 트래픽 발생 > 네트워크 부담
- 30초마다 전체 라우팅 정보 브로드캐스팅
 . 목적지 IP 주소 : 255.255.255.255
- Routing Table Flush Time : 240 (Garbage Collection Time)
 . 홉수는 라우터 통과 시 1 씩 증가

  

NW OSPF (Open Shortest Path First)
개념 - AS 내부 라우터간(IGP) 다익스트라 알고리즘 수행하여 자신을 정점(Root)로하여 최단 경로를 구하는 동적 라우팅 프로토콜
특징 - 전체 네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리
- VLSM지원 : IP주소를 효과적으로 사용하여 라우팅 테이블을 줄일 수 있음
- 경로 설정 :  관련 네트워크 요소통해 경로설정(정확성)
- 네트워크 크기 : 홉 카운트에 제한이 없음
- 대역폭 :  별도의 갱신주기가 없으며, 변화가 발생할 시에만 업데이트하는 멀티캐스트방식으로 실용적임
특징 - 홉 기준의 RIP의 단점 개선, 규모가 크고 복잡한 네트워크 적용 가능
- 이웃에 대한 정보 공유, 변화가 있는 경우에 공유
알고리즘 - 최소링크비용 기반, 다익스트라 알고리즘
계산단위 - Area(연속된 망 집합)
정보기록 - LSA(Link State Advertisement)
정보수집 - 라우팅 정보에 변화가 생길 때마다 바로 전달함
적용 - 대규모망(도메인 내부)

  

NW BGP(Border GW Protocol)
개념 - AS 상호간의 라우팅에 적용되는 Inter-Domain 간의 경로벡터 라우팅 프로토콜
특징 - ISP 사업자들 상호간에 사용
- EGP의 끝없이 순환문제 개선, Looping-free 라우팅 보장
- 순환을 피하도록 목적지까지 가는 경로 정보 제공.
- TCP 연결(port 179)의해 라우팅 전달의 신뢰성 제고
- 라우팅 정보의 점진적 부분 갱신 : 변화 존재시, 인접 라우터에게 갱신 정보 전달
알고리즘 - 거리기반, Path Vector 알고리즘
계산단위 - AS(관리 도메인)
 
정보기록 - 프리픽스 목록
정보수집 - 필요시 변경정보 수집
적용 - 대규모망(도메인 間)

  

NW 거리벡터 알고리즘, Link State 알고리즘
거리벡터 주기적 인접한 라우터와 경로교환(Hop Count)해서 최적경로를 설정하는 방식 (RIP, IGRP)
Link State 하나의 라우터가 목적지까지 모든 경로 정보를 알고 있는 알고리즘 (OSPF)
구분 거리벡터 링크스테이트
매트릭 Hop Count Symbolic length(링크상태, 혼잡도, 신뢰성 등)
경로알고리즘 벨만-포드 알고리즘 (음수계산, 이웃 노드 정보) 다익스트라 알고리즘 (최단경로, Hello 패킷, LSA)
시점 일정주기(RIP : 30, IGRP : 90) Link 변화 발생 시
업데이트 범위 인접 라우터 Area 내 모든 라우터
교환 이웃 라우터와 라우팅 테이블 교환 링크 상태정보만을 교환
장점 라우터 테이블 크기 작음, 구성간단, 이해/유지 용이 라우팅 테이블 교환 오버헤드 적음, 필요한 정보만 교환하여 트래픽 감소
단점 주기적 정보교환으로 대역폭 낭비, 전체 NW 변경 공유에 시간이 오래 걸림 라우팅 테이블 메모리 증대, 계산 수행 위한 라우터 CPU 부하 발생

 

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