[Network] 라우팅 프로토콜 (RIP & OSPF & EIGRP)

1.라우터와 라우팅, 라우팅 테이블

 

라우터의 존재 이유이자 가장 잘 해야 하는 일은 라우팅이다.

라우팅은 데이터 패킷이 (Layer 3 에서 동작한다는 것을 알 수 있다.) 전송될 때, 출발지에서 목적지까지 최적의 경로를 결정하는 과정이다. 

 

운전할 때 목적지 까지 길 안내를 위해 사용하는 네비게이션이라고 비유할 수 있는데, 네비게이션도 길 안내 방법이, 최단거리로 안내, 고속도로 우선 안내, 비용이 최저로 드는 경로 안내 처럼, (네비게이션의 옵션과 라우팅 프로토콜 방법이 1:1로 매핑되는 것은 아니지만) 라우터도 목적지 까지 가는 방법들이 다양하다고 할 수 있다. 

 

라우터는 라우팅 테이블을 만들어서 관리하는데, 라우팅 테이블은 목적지 주소와 그에 대한 경로 정보를 가지고 있어서, 패킷을 전달하기 위해 라우팅 테이블을 참고해서 경로를 결정한다. 즉 네비게이션의 경로 목록들을 저장하고 보유있는 것이라고 비유할 수 있다.

 

2. 라우팅 프로토콜

대표적인 라우팅 프로토콜 ( 네비게이션의 길안내 옵션)으로 RIP, OSPF, EIGRP 가 있다. 

 

2-1. RIP = 최단거리 경로로 안내 ( 도착까지의 거리가 가장 짧은 경로)

 

RIP(Routing Information Protocol)는 동적 라우팅 프로토콜 중 하나로, 거리 벡터 프로토콜로 다음과 같은 특징이 있다.

• RIP는 각 라우터가 인접 라우터와 라우팅 정보를 주고받으며, 목적지까지의 거리(홉 수)를 기반으로 최적 경로를 결정한다.
• RIP는 홉 수를 메트릭으로 사용하며, 최대 홉 수는 15로 설정되어 있다. 16 홉 이상은 도달 불가능한 네트워크로 간주되며, 이로 인해 RIP는 소규모 네트워크에서만 효과적으로 사용될 수 있다.
• RIP는 30초마다 라우팅 정보를 업데이트 한다. 모든 인접 라우터에 대해 라우팅 테이블을 전송하여 네트워크의 상태를 반영한다.
• RIP는 설정이 비교적 간단하고, 라우터 간의 상호작용이 간단하여 소규모 네트워크에 적합하다.
• RIP 는 두 가지 버전이 있다.
  RIP v1: 클래스풀 라우팅 프로토콜로, 서브넷 마스크 정보를 포함하지 않는다.
  RIP v2: 클래스리스 라우팅 프로토콜로, VLSM(가변 길이 서브넷 마스크)을 지원하며, 라우터 간의 인증 기능도 포함되어 있다.
• RIP는 링크 상태 프로토콜에 비해 수렴 속도가 느리며, 네트워크 변화에 대한 반응이 느릴 수 있기 때문에, 상대적으로 큰 네트워크에서는 단점이 될 수 있다.
  
  

2-2. OSPF = 교통상황과 도로상태를 고려한 빠른 경로 안내 ( 도착 까지의 시간이 가장 짧은 경로)

 

OSPF(Open Shortest Path First)는 동적 라우팅 프로토콜 중 하나로, 링크 상태 프로토콜 이며 다음과 같은 특징이 있다.

• OSPF는 각 라우터가 자신의 상태(링크)를 인식하고, 이를 네트워크의 다른 라우터와 공유하여 전체 네트워크의 토폴로지를 구축하기 때문에 각 라우터는 최적의 경로를 계산할 수 있다.
• OSPF는 네트워크 변경 시 빠르게 수렴하여 최적의 경로를 재계산하는 능력이 뛰어나다. 이는 링크 상태 정보를 기반으로 하므로, 네트워크 변화에 신속하게 반응한다.
• OSPF는 경로 선택을 위해 Cost라는 메트릭을 사용한다. Cost는 일반적으로 대역폭에 반비례하며, 대역폭이 높을수록 Cost는 낮아지는데,  OSPF는 대역폭이 높은 경로를 선호한다.
• OSPF는 네트워크를 여러 영역(Area)으로 나누어 관리할 수 있다. 각 영역은 독립적으로 운영되며, 이를 통해 라우팅 정보를 효율적으로 관리하고, 라우팅 테이블의 크기를 줄일 수 있다.
• OSPF는 클래스리스(Classless) 프로토콜로, 가변 길이 서브넷 마스크(VLSM)를 지원한다. 이는 서브넷을 유연하게 관리할 수 있게 해준다
• OSPF는 다양한 네트워크 유형(점 대 점, 브로드캐스트, NBMA 등)을 지원하며, 여러 벤더의 장비 간에 상호 운용이 가능하다.

2-3. EIGRP = 스마트 길안내 시스템(실시간 교통상황 + 도로상태 + 우회로 정보)을 통한 경로 안내 => Cisco 장비에서 사용된다.

 

EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)는 Cisco에서 개발한 동적 라우팅 프로토콜이며, 다음과 같은 특징이 있다.

• EIGRP는 거리 벡터 프로토콜과 링크 상태 프로토콜의 특성을 결합한 하이브리드 프로토콜러, 더 빠르고 효율적인 경로 계산 및 안정성을 제공한다.
• EIGRP는 경로 변경 시 빠르게 수렴하는 특성을 가지고 있다. 이는 네트워크의 변화에 신속하게 적응할 수 있게 한다.
• EIGRP는 경로 선택을 위해 여러 메트릭(대역폭, 지연 시간, 신뢰성, 로드 및 MTU)을 사용하고, 이 메트릭들을 조합하여 최적의 경로를 결정한다.
• EIGRP는 클래스풀(Classful)과 클래스리스(Classless) 네트워크 모두를 지원하고, 가변 길이 서브넷 마스크(VLSM)를 사용하여 서브넷팅을 유연하게 할 수 있게 해준다.
• EIGRP는 대규모 네트워크에서 효과적으로 작동하며, 여러 서브넷을 단일 프로세스에서 관리할 수 있다.
• EIGRP는 Cisco에서 개발한 프로토콜로, 원래는 Cisco 장비에서만 사용할 수 있었으나, 이후 RFC를 통해 일부 개방형 구현이 이루어졌다. ( 일부 다른 제조사에서 사용할 수 없거나 호환성 문제가 발생할 수 있다.)