네트워크 라우팅 프로토콜(RIP, OSPF, ISIS, IGRP, EIGRP, BGP)

목차는 4가지
1. Routing Protocol 나누는 기준
2. Dynamic Protocol 나누는 기준
3. Internal Gateway Protocol 나누는 기준
4. External Gateway Protocol(BGP)

 

1. Routing Protocol 나누는 기준

그림과 같이 라우팅 프로토콜은 크게 동적라우팅, 정적라우팅으로 나뉜다.

(1). 정적라우팅(Static Routing): 관리자에 의해 Routing Table이 유지/관리되는 라우팅 방법
(2). 동적라우팅(Dynamic Routing): 라우팅 프로토콜에 의해 자동으로 라우팅 테이블을 구성하는 라우팅 방법 

 

2. Dynamic Protocol 나누는 기준

내부라우팅(Internal Gateway Protocol)과 외부라우팅(External Gateway Protocol)으로 나뉜다.

(1). 내부라우팅(IGP): 같은 AS 내부의 라우팅 정보를 교환하는 프로토콜
(2). 외부라우팅(EGP): 다른 AS간의 라우팅 정보를 교환(다른 AS와 연결)하는 프로토콜

* AS(Autonomius System)란?
- 하나의 그룹/기관/회사와 같이 동일한 라우팅 정책으로 하나의 관리자에 의해 운영되는 네트워크
- AS Number(망식별번호): 각각의 자율시스템을 식별하기 위한 인터넷 상의 고유한 숫자
- 라우터가 가지는 정보를 효율적으로 관리하고 인터넷 서비스를 편리하기 위해 묶음

 

3. Internal Gateway Protocol을 나누는 기준

(1). Distance Vector Routing: Router 간, 특정 네트워크까지의 거리(Distance)와 방향(Vector)를 교환하여 Routing
(2). Link state Routing: Router 간, 전체 Network Topologt 연결상태(Link State)를 교환하여 Routing

<IGP Routing 알고리즘에 따른 프로토콜 종류>

IGP Routing Algorithm	프로토콜
Distance Vector Routing	RIP / IGRP
Link State Routing	OSPF
Hybrid Routing	EIGRP

 

<IGP 프로토콜 종류 Description>

위 그림과 같이 RIP는 Hops의 계산에 근거하기 때문에 무조건 위에 있는 적은 Hops의 개수로 라우팅을 하지만, OSPF는 비용을 계산하기 때문에 만약 위에 네트워크가 아주 느린 속도를 가지고 하단에는 빠른 성능을 가질 경우에는 더 적은 비용이 발생한 것으로 여겨서 더 빠른쪽으로 길안내를 시작한다.

IGP	Metrics	Description
RIP(v1,v2)	Hop Count	라우터와 목적지 Subnet의 Hops 수
IGRP	Bandwidth / Delay / Load / MTU	(K1 / Be) + (K2 * Dc) K1, K2 = 상수, Be = 언로드 된 경로 대역폭 x (1 - 채널 점유), Dc = 토폴로지 지연, R = 안정성
OSPF	Cost	Interface bandwidth에 기초한 cost 를 가지고 루트 안에 있는 모든 링크의 interface cost의 합을 비용으로 계산한다.
ISIS	OSPF는 기본적으로 IP를 라우팅하도록 구축되었고, 3계층의 프로토콜이지만, ISIS는 2계층 프로토콜로 라우팅 정보 전달을 위해 IP를 사용하지 않아 IPv6변환에도 용이하다고 한다. ISIS는 확장성이 좋고, 동일한 리소스 집합에서 OSPF보다 영역에서 더 많은 라우터를 지원(메모리에 대한 부담이 적어)하기 때문에 향후 확장가능성이 있는 기간망 등의 라우팅 프로토콜로 많이 사용된다.
EIGRP	Calculation based on bandwidth and delay	루트의 가장 느린 링크와 각 인터페이스의 관련된 딜레이를 기반으로 계산

(역사적 배경) 1980년에는 RIP (Routing Information Protocol)이 처음으로 유명해지기 시작하였으며, 이는 IP distance vector protocol를 이용해서 라우팅을 하게 된다. 이는 Cisco에 의해서 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) 로 다시 발전되었다. 1990년대에 distance vector protocol에 대한 느린 convergence 속도와 라우팅 루핑에 대한 잠재성때문에 새로운 알고리즘이 등장하였으며 이를 OSPF (Open Shortest Path First) 와 ISIS (Integrated Intermediate System to Intermediate System)으로 해결책이 등장하였다. OSPF가 등장할 무렵, Cisco에서 EIGRP (Enhanced IGRP)를 개발하였으며 EIGRP는 link-state 가 겪었던 문제등을 해결해주었다. (즉 다시 말해서 OSPF 와 EIGRP가 가장 많이 쓰이는 형태의 Routing 기법이라고 할 수 있겠다.)

4. External Gateway Protocol

외부라우팅(EGP): 주로 BGP(Border Gateway Protocol)를 사용하며, AS간 Routing Information을 교환하기에 보안을 목표로 해야한다. IGP는 인터페이스가 네트워크 대역을 멀티캐스트 IP로 광고해야 하기 때문에 다른 장비에 내부 정보를 반드시 알려야한다. 하지만 BGP는 neighbor 명령어와 network 명령어가 따로 존재하여 neghbor 명령어로 누구와 neighbor 관계를 맺을 것인지 설정하면 다른 AS에게 내부 정보를 알릴 필요가 없다.

[예시]

R1 <-----------------------> R2 <-------------------------> R3
bgp 10                          bgp 10                             bgp 20

R1과 R2는 bgp 10으로 IBGP 관계이고,
R3는 bgp 20으로 R1, R2와 EBGP 관계이다.

R1의 라우팅 테이블에는 R3로 가는 경로에 R3의 loopback IP가 아니라 R3으로 가기위한 Serial IP가 적혀있다.
라우팅 테이블을 따라가다보면 다른 라우팅 정보 없이도 R3으로 도달하게 된다.

​IBGP: 동일한 AS끼리 neighbor관계를 맺을 때 IBGP 동작 규칙을 따름
neighbor관계를 맺을 때 서로의 loopback IP끼리 neighbor 관계를 구성
IBGP를 통해 받은 광고는 다른 장비로 건네주지 못함

EBGP: 서로 다른 AS끼리 neighbor관계를 맺을 때 EBGP 동작 규칙을 따름
neighbor관계를 맺을 때 서로 물리적으로 연결되어있는 serial IP끼리 neighbor 관계를 구성