CISCO_PART8_Routing Protocol
1️⃣ RIP: Routing Information Protocol
표준 라우팅 프로토콜: 모든 라우터에서 지원
- Routing protocol
- Dynamic protocol
- Interior Gateway Protocol 내부용 라우팅 프로토콜
- Distance Vecoor
Distance거리, Vector방향으로 길을 찾아간다. - Hop 카운트: 좋은 길을 결정하는 기준
- 최대 홉 카운트 개수: 15개
- 라우팅 업테이트 주기: 30초
☑️ RIP 장단점
👍🏻 라우터의 메모리를 적게 사용
👍🏻 소규모 네트워크에서는 효율적
👎🏻 RIP는 가장 홉 카운트 낮을수록 ⬇️ 더 좋은 경로라고 믿음.
그래서 회선의 속도, 신뢰도, 회선의 로드 등을 확인하지 않음.
오로지 홉 카운트만 확인하다보니 가장 좋은 경로가 아닌데도 계속 그 길을 감
.
👎🏻 최대 라우팅할 수 있는 거리가 짧다
15개 이상의 라우터를 거치는 목적지는 Unreachable
👎🏻 커다란 네트워크에서는 사용 ❌
👎🏻 VLSM 지원 불가
☑️ 로드 밸런싱
로드를 분산해서 보내는 것
2️⃣ IGRP: Interior Gateway Routing Protocol
- Routing Protocol
- Dynamic Routing Protocol
- Interior Gateway Protocol
- Distance Vector protocol
- 90초에 한번씩 라우팅 테이블 업데이트
- Only sisco routers
- 다양한 요인들을 따져 경로 결정
🆚 RIP
- RIP는 표준 프로토콜, 모든 라우터가 RIP 지원
- IGRP는 시스코 라우터에서만 사용 가능
- RIP는 hop 카운트만 따져서 경로 결정
- IGRP는 5개 요인들을 따져서 경로 결정
- RIP는 최대 홉 카운트 15개
- IGRP는 홉 타운트 15개 넘어갈 수 있음
💡 공통점
- Distance Vector Protocol
- VLSM 지원 불가
☑️ IGRP가 경로 결정하는데 고려하는 요소
✔️ Bandwidth 속도(대역폭)
Kbps 속도
최적의 경로 찾기 위해 Bandwidth고려
✔️ Delay 지연
경로를 통해서 도착할 때까지 지연되는 시간
✔️ Reliability 신뢰성
케이블이나 전용선 등 전송 매체 통해 패킷 보냈을 때, 생기는 에러율
목적지까지 제대로 도착한 패킷과 에러가 발생한 패킷의 비율
keepalive: 출발지와 목적지 사이의 신뢰도 측정
keepalive 수치 ⬆️ 신뢰도 ⬆️
✔️ Load 부하, 하중
출발지와 목적지 사이에 얼마나 부하가 생기는가?
✔️ MTU: Maximum Transmission Unit
경로의 최대 전송 유닛 크기, 바이트
☑️ IGRP 장단점
👍🏻 5가지 요인을 고려하니 RIP보다 지능적으로 경로 찾음
👍🏻 홉 카운트 15개 넘어가도 데이터 전송 가능
👎🏻 VLSM 지원 불가
👎🏻 sisco 라우터에서만 사용 가능
☑️ Administratice Distance
라우터의 한 쪽은 RIP 프로토콜, 다른 한 쪽은 IGRP를 쓴다면
라우터는 어떤 경로 정보를 RIP와 IGRP에서 동시에 받음.
그러면 어떤 라우팅 프로토콜에서 온 정보를 이용해서 경로를 찾아야 할까❓
정답: Administratice Distance값을 보고 디스턴스 값이 더 작은 쪽의 말을 듣는다.
라우팅 프로토콜별로 디스턴스 값을 가지고 있다.
디스턴스 값이 낮으면 낮을수록⬇️ 신뢰성 높다⬆️
예를 들어, RIP는 120, IGRP는 100
따라서 IGRP 프로토콜 말을 들을 것이다.
👎🏻 Distance Vector 라우팅 알고리즘의 문제점
- RIP
- IGRP
🆚 Link State
- OSPF
👎🏻 문제점: Convergence Time
업데이트가 모든 네트워크에 전달되는 시간(Convergence Time)이 많이 걸린다.
Distance Vector 알고리즘은 업데이트 주기를 가지고 있는데, 이 주기가 지나야 다른 네트워크들은 네트워크에 변화가 생겼다는 것을 인지
👎🏻 문제점: 루핑
루핑 발생 이유
- 한 라우터가 라우팅 정보에 대한 모든 정보를 가지고 있지 못하고
- 이웃 라우터로부터 업데이트 Convergence Time 때문에 느리게 이루어져서
네트워크로 향하는 데이터가 뱅글뱅글 돌기만 할 뿐 목적지에 도착하지 못해 네트워크에 엄청난 트래픽 발생
✅ Distance Vector 라우팅 알고리즘 해결책
하나의 루핑 방지 방법만 쓰는게 아니라 여러 가지 방식을 적절히 섞어서 활용
💡 Maximum hop count
Maximum hop count를 예를 들어 15로 정해놓으면 루핑이 발생하더라도 16까지 이르면 멈추게 된다.
또 flush time지나면 라우팅 테이블에서 아예 경로 삭제
👎🏻 그러나 네트워크 규모가 커지는 경우 15넘어서는 네트워크 경로에 대해서는 아예 도달 못하게 된다는 단점.
💡 Hold down timer
Hold down timer가 동작하고 있을 때 외부에서 해당 네트워크에 대한 라우팅 경로가 들어오면
원래 가지고 있던 메트릭 값보다 큰 값이 들어오면 무시해버림 😑
Hold down timer가 종료되거나
목적지에 대한 새로운 값이 지금 내가 가지고 있는 메트릭과 같거나 더 좋으면 업데이트 받아들임. 👌🏻
Hold down timer사용해서 어떤 경로가 죽었다고 판단되면 이 경로에 대한 상태를 바로 바꾸지 않고 ❌
일정 시간이 지나는 동안 기다렸다가 바꾸겠다.
메트릭 값: 목적지까지의 거리에 대한 값
RIP의 경우 Hop count
💡 Split Horizon ⭐️⭐️⭐️
⭐️ 라우팅 정보가 들어온 곳으로는 같은 정보를 내보낼 수 없다.
⭐️ 다만, 모든 라우팅 업데이트를 내보내지 않는다는 것은 아니고!!! ❌
들어온 정보에 대한 라우팅 정보만 내보내지 않는 다는 것
⭐️ 만약 하나의 라우터가 어느 네트워크 정보를 인접한 라우터A에게서 받았다면, 그 인접한 라우터A가 네트워크에 더 가까이 있을 것이므로 정보를 다른 라우터들로부터 받을 필요가 없을 것이다.
⭐️ 두 라우터 간의 루핑만을 막기 위해 만들어진 기술
따라서 전체 라우터 네트워크의 루핑을 Split Horizon이 막을 수는 없다. ❌
라우팅 루프를 자기 라우터랑 붙어있는 인접 라우터에서만 방지 가능
💡 Routing Poisoning
다운된 네트워크의 메트릭 값을 먼저 무한대치로 만들어 버려서 사용할 수 없는 값으로 만든다.
대신 라우팅 테이블에서 지워버리지는 않음
💡 Poison Reverse
Split Horizon 변형
라우팅 정보를 되돌려보내기는 하되, 이 값을 무한대 값으로 쓴다.
경로 정보를 아주 없애는 것보다 무한대 홉 값을 포함해 라우팅 업데이트를 실시한다면 다른 모든 라우터들은 실수로 잘못된 경로 정보 사용하는 경우 줄일 수 있으므로
☑️ VLSM: Variable Length Subnet Mask
IP주소의 효율적 이용을 위해 한 라우터에 접속되는 네트워크마다 서로 다른 서브넷 마스크를 줄 수 있도록 만든 규칙
라우터의 각 인터페이스별로 Subnet Mask가 전부 제각각
이더넷쪽 Subnet Mask와 시리얼쪽 Subnet Mask를 같지 않게 한다.
RIP, IGRP는 VLSM ❌
static routing protocol, EIGRP, OSPF에는 VLSM ⭕️
✅ PPS: Packet Per Second
초당 전송하는 패킷 수
- IFG Inter Frame Gap
프레임과 프레임 사이의 간격 - Preamble Time
프레임 앞에 붙는 서론 시간
✅ DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol
PC나 호스트가 자신의 IP주소 가지고 있지 않음
부팅되면 DHCP서버로부터 하나씩 다이내믹하게 IP주소를 받는다.
👍🏻 IP주소 자동으로 배정
👍🏻 IP주소 효율적으로 관리
3️⃣ OSPF: Open Shortest Path First
- 표준 라우팅 프로토콜
- 링크스테이트 라우팅 알고리즘
👍🏻 convergence time ⬇️
convergence time: 라우터 간에 서로 변경된 정보를 주고받는데 걸리는 시간
👍🏻 OSPF는 변화가 생기면 바로바로 전달하기 때문에 훨씬 빠름
👍🏻 큰 네트워크에 적합
특히 area라는 개념을 사용해 전체 OSPF영역을 작은 영역으로 나누어 관리하여 효율적으로 관리
🆚 RIP는 convergence time 30초였음 👎🏻
👍🏻 VLSM 지원
👍🏻 VLSM 지원으로 IP주소 효울적으로 사용
👍🏻 라우팅 테이블 줄임
Route Summurization: 여러 개의 라우팅 경로를 하나로 묶어준다.
🆚 RIP는 VLSM 지원 못함 👎🏻
👍🏻 네트워크 크기 ⬆️
홉 카운트 제한 없음
멀리 떨어진 곳까지 데이터 전달 가능
🆚 RIP는 홉 카운트 최대 15개
👍🏻 네트워크 대역폭
네트워크 변화가 있을 때만 정보가 날아가고,
그 정보도 멀티캐스트로 날아가기 떄문에 실용적
🆚 RIP는 30초마다 브로드캐스트 발생해 네트워크 대역폭 낭비
👍🏻 경로 결정
많은 요소들을 합쳐서 경로 결정해 정확한 경로 결정 가능
🆚 RIP는 홉 카운트만 따져서 잘못된 경로 결정 할 때 많음
☑️ Topology
어떤 네트워크 타입에서 적용 가능한가?
✔️ Broadcast Multi Access Topology
네트워크에 2개 이상의 라우터가 연결되는 경우
하나의 메세지를 내보내면 이 네트워크 상에 있는 모든 라우터들이 정보를 받아볼 수 있음
브로드캐스트 능력 있음 ⭕️
- 이더넷 세그먼트
✔️ Point to point Topology
네트워크에 한 쌍의 라우터만 존재
✔️ NBMA: Non Broadcast Multiple Access
네트워크에 2개 이상의 라우터 연결되어 있고
브로드캐스트 능력은 없음 ❌
- 프레임릴레이
- X.25 네트워크
☑️ OSPF의 Neighbor
Neighbor: 주위에 있는 OSPF 라우터들
Neighbor관계가 형성되어야 비로소 통신을 시작할 수 있다.
1️⃣ OSPF 라우터A: Neighbor을 찾기 위해 Hello 패킷을 내보낸다.
이 때 각 OSPF를 구분하기 위한 라우터 ID도 함께 보낸다.
멀티캐스트로 보낸다.
Hello 패킷은 10초에 한 번씩 발생하고, 이웃이 되기 위해서 꼭 일치해야 하는 정보가 들어있다
헬로 패킷으로 DR, BDR의 주소도 알 수 있음
⭐️라우터 ID를 이용해서 라우터끼리 식별하기 때문에 중요하다.
라우터 ID는 통상 그 라우터의 살아있는 IP주소 중 가장 높은 IP주소를 사용한다.
⭐️Loopback 인터페이스: IP주소에 상관없이 Loopback주소가 라우터 ID가 된다.
라우터 ID를 쓸 때 IP주소가 게속 죽어서 바뀌는 것에 따라 라우터 ID가 바뀌지 않도록 고정하기 위함
2️⃣ Init 과정 OSPF 라우터B: OSPF Neighbor A를 Neighbor List에 저장한다.
3️⃣ OSPF 라우터B가 OSPF 라우터A에게 유니캐스트로 나의 정보를 보낸다.
4️⃣ OSPF 라우터A는 Neighbor로부터 받은 정보를 Neighbor 리스트에 저장한다.
✔️ OSPF의 Neighbor 유의사항
Hello 패킷 안에 있는 정보 중 적어도 Neighbor끼리 이것은 같아야 이웃으로 인정
- hello/dead intervals
- Area-ID
- password
- Stub area flag
☑️ DR, BDR
- Link State공유할 때 트래픽 발생 최소화하기 위해 DR이 관리
- Link State를 Sync(일치성)하기 위해
DR: Besignated Router 반장
⭐️LSU: Link State Update
각 라우터들이 OSPF에 참여하면 DR, BDR에게 자신의 LSA: Link State Advertisement를 알린다.
목적: 라우터들 각자가 Link State공유하면 트래픽 발생 ⬆️, Link State Sync(일치성) 관리가 어려움
DR은 전달받은 Link State 관리하며 Link State Sync(일치성)상태를 항상 일치시킨다.
BDR: Backup Designated Router 부반장
DR이 업무 수행 잘 하는지 관찰
⭐️ Adjacency
모든 라우터가 DR, BDR과 Link State를 Sync(일치성)해야 한다.
DR, BDR 선출
DR, BDR은 선거를 통해서 선출
라우터 ID와 라우터의 Priority가지고 선출
아무리 Priority가 높다고 해도 이미 DR, BDR가 선출된 이후에 들어온 라우터는 반장 되지 못함.
라우터들 전부 꺼졌다가 켜졌을 때 DR, BDR될 기회 얻을 수 있음
❓ 어떤 라우터가 영원히 DR, BDR 되지 못하게 하려면? 라우터의 Priority를 0으로 만든다.