데이터통신 (6장) 네트워크 계층과 라우팅 기법 / OSPF 라우팅/ 링크상태 거리벡터 알고리즘 / AS 자치시스템

데이터통신 (6장) 네트워크 계층과 라우팅 기법 / OSPF 라우팅/ 링크상태 거리벡터 알고리즘 / AS 자치시스템

 

 

 

 

 

1) 네트워크 계층과 라우팅 프로토콜

네트워크 계층과 라우팅

네트워크 계층의 중요기능은 전송측에서 목적지까지 데이터 패킷이 거쳐가는 최적의 경로를 배정하는 라우팅 기능이라고 할 수 있다. (데이터링크 계층에서 사용하는 데이터 단위가 프레임인 것처럼 네트워크 계층에서는 데이터 패킷이 단위가 된다)

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최적의 경로설정을 위한 라우팅 알고리즘의 기본적인 요구사항으로 최적성, 단순성, 안정성, 유연성이 요구된다. 즉 라우팅 알고리즘 설계시 네트워크의 상태의 최적표현과 최소의 오버헤드 신속한 변화대응등이 고려되야 한다.

 

라우팅 기법의 분류

라우팅 기법을 분류하면 정적라우팅, 동적라우팅, 그 외 디폴트라우팅 기법이 있다.

 

정적 라우팅 기법

:입력된 라우팅 정보가 재입력을 하기 전까지 변하지 않고 고정된 값을 유지하는 라우팅 기법

(즉 라우터상에서 관리자가 수동적으로 라우팅 테이블을 관리하는 방법으로 규모가 작은 네트워크에서 주로 사용함)

 

동적 라우팅 기법

: 정적 라우팅 기법에서 라우팅 정보를 네트워크 관리자가 일일이 입력해야 하는 불편함을 해결 (인접한 라우터들 사이에서 네트워크 정보를 교환하고 라우팅 테이블을 자동적으로 작성하도록 함)

디폴트 라우팅 기법

: 라우팅 테이블에 등록되어 있지 않는 주소를 갖는 패킷들은 디폴트 라우터에서 지정된 경로로 전송된다

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위의 경우 라우터 B를 디폴트 라우터로 정해 놓으면 네트워크에서 주소가 식별되지 않는 모든 패킷은 디폴트 라우터인 라우터 B로 전송하게 됨

 

영역에 따른 라우팅 프로토콜의 분류

(네트워크의 효율적 관리의 필요성에 의해 개발된 라우팅 프로토콜을 영역의) 범위에 따라서 분류하면 IGP(역내 게이트웨이 프로토콜)와EGP(역외 게이트웨이 프로토콜) 등 두가지 방식으로 구분된다.

 

자치시스템=AS (동일한 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크)

AS내부의 라우터들끼리 라우팅정보를 교환하는데 사용되는 라우팅 프로토콜 = IGP

AS상호간에 라우팅 정보를 교환하는데 사용되는 라우팅 프로토콜 = EGP

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2) 거리 벡터와 링크상태 라우팅 알고리즘

거리벡터 알고리즘

거리벡터 라우팅 알고리즘은 각 라우터가 인접해 있는 라우터와 경로설정 정보를 교환하는 구조로 이때의 라우팅 메트릭 에는 지연시간, 대역폭, 신뢰성, 부하 등이 있다.(단순하고 다루기 쉬운반면 장애 등의 원인을 알아내기가 어렵다)

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링크상태 알고리즘

링크상태 라우팅 프로토콜은 거리벡터 프로토콜의 단점을 해결하기 위해서 개발되었다.

링크상태 프로토콜은 라우팅 정보에 변화가 발생했을 경우에 변경된 라우팅 정보만을 전파시킨다(네트워크 신호 발생량을 줄여 대규모 네트워크에서도 사용 가능해짐.)

거리벡터와 같이 시간지연이 발생하는 문제는 적은반면 아주 복잡한 구조로 경로 설정이 구현되어 설계나 설정 등이 어려운 단점이 있다.

 

 

 

3) 라우팅 프로토콜의 구현사례

역내 라우팅 프로토콜의 예

RIP

RIPv2(RFC1723)

HELLO

IGRP

OSPF

역외 라우팅 프로토콜의 예 ( EGP, BGP )

 

4) OSPF 라우팅 프로토콜

RIP이 더 이상 대규모 이질적인 네트워크 사이의 라우팅을 수행하기에 한계에 이르자 OSPF가 탄생.

내부 라우터는 하나의 영역에 속한 네트워크에 접속한 라우터(백본네트워크에 접속한 라우터도 여기에 속함)

영역경계라우터는 영역과 백본네트워크를 연결시켜 주는 라우터

백본라우터는 백본 네트워크에 접속한 모든 라우터(영역경계, 내부라우터 포함됨)