[Network] 라우팅 프로토콜 (Routing Protocol)

💡  라우팅 프로토콜이란

내부 라우팅 프로토콜(IGP)과 외부 라우팅 프로토콜(EGP)로 구분합니다. 

네트워크 상에서 데이터 패킷을 전송할 때 어떤 경로를 통해 목적지까지 전달할지 결정하는 알고리즘

 

💡  내부 라우팅 프로토콜

IGP ; Interior Gateway Protocol
자치 시스템? 하나 이상의 IP 주소 블록과 이들을 관리하는 네트워크 인프라, 그리고 해당 네트워크를 관리하고 제어하는 단체
대표적으로 RIP, OSPF, IS-IS 등이 있습니다.

같은 자치 시스템(Autonomous System)의 내부에서 라우터 간 라우팅 정보를 교환하는 프로토콜

 

✅  RIP

Routing Information Protocol

거리 벡터 라우팅 프로토콜 중 하나로
네트워크 내 라우팅 정보를 수집, 해당 정보를 사용해 최적 경로를 선택합니다.

• 주로 소규모 네트워크에서 사용됩니다.
• 라우터 간 주기적 업데이트로 네트워크 상태가 변동되면 모든 라우터가 새로운 정보를 받을 때까지
  시간이 걸리는 라우팅 루프 발생 가능성이 존재합니다.
• 구형 프로토콜이며, 최근 대부분 OSPF나 BGP와 같은 다른 프로토콜로 대체되었습니다.

주요 특징	설명
최대 홉 수 제한	최대 홉 수(Hop Count) 15개로 제한, 이 제한을 초과하면 해당 경로는 사용하지 않습니다. (라우팅 루프를 방지하기 위함)
Triggered Update	주기적인 업데이트 외에도 라우팅 정보가 변경되었을 때 즉시 업데이트를 전송합니다. (네트워크 변화에 빠르게 대응하기 위한 것)
Split Horizon	Split Horizon 방식을 사용해 라우팅 업데이트를 수신한 인터페이스로는 해당 정보를 전송하지 않습니다. (라우팅 루프를 방지하기 위함)
라우팅  메트릭	라우팅 메트릭으로 홉 수를 사용합니다. 즉, 목적지까지 홉 수가 작을수록 우선순위가 높아집니다.
벨만-포드 알고리즘 사용	벨만-포드 알고리즘을 사용하는 내부 라우팅 프로토콜 거리 벡터 라우팅 기반 메트릭 정보를 인접 라우터와 주기적으로 교환하여 라우팅 테이블을 갱신하고 라우팅 테이블을 구성, 계산
UDP 사용	UDP 포트번호 520 사용
30초마다 정보 공유	30초마다 전체 라우팅 정보를 브로드 캐스팅

 

✅  OSPF

Open Shortest Path First

링크 상태(link-state) 라우팅 프로토콜로 분류되어, 라우팅 테이블 생성을 위한 정보 교환을 수행

• 주로 대규모 네트워크에서 사용되며, 많은 기업에서 기본 라우팅 프로토콜로 사용됩니다.
• 여러 개 라우터로 구성된 네트워크 내 각 라우터가 인접한 라우터와 정보를 교환해 라우팅 테이블을 생성합니다.
• 이 과정에서 OSPF는 네트워크 변화를 즉시 감지하고 라우팅 테이블을 업데이트 합니다.

주요 특징	설명
Dijkstra 알고리즘 사용	Dijkstra 알고리즘을 사용하여 최단 경로를 계산하며, 네트워크 크기나 구조에 관계없이 빠른 수렴을 보장합니다.
계층 구조	OSPF는 라우터를 여러 개의 영역으로 구분합니다. 각 영역은 고유한 영역 ID를 가지며, 라우팅 테이블의 크기를 줄이고,  라우팅 정보의 전파를 최소화하여 네트워크의 안정성을 향상시킵니다.
가중치	OSPF에서는 경로 선택을 위해 가중치를 사용합니다. 라우팅 테이블을 생성 시, 경로의 가중치를 계산하고, 가장 적절한 경로를 선택합니다.
라우팅 메트릭	OSPF에서는 라우팅 메트릭으로 대역폭, 지연 시간, 비용 등을 사용합니다.
Multi-Cast	OSPF에서는 Multi-Cast 기반 정보 교환을 수행합니다. 따라서 라우팅 정보를 교환하는데 필요한 대역폭을 최소화할 수 있습니다.
빠른 수렴	네트워크 상태 변화를 즉시 감시하고 라우팅 테이블을 업데이트하므로 빠른 수렴을 보장합니다.

 

💡  외부 라우팅 프로토콜

EGP ; Exterior Gateway Protocol

자치 시스템 외부에서 다른 자치 시스템과 라우팅 정보를 교환하는 프로토콜

 

✅  BGP

Border Gateway Protocol

경로 벡터 라우팅 프로토콜 중 하나로
인터넷 상 다른 AS(Autonomous System) 간 라우팅 정보를 교환하기 위한 외부 게이트웨이 프로토콜

• 네트워크 경로와 AS 간 교환 규칙을 정의합니다.
• AS 간 라우팅 정보 교환을 위해 TCP를 사용합니다.
• IGP와 달리 AS 간 라우팅 정보를 교환하므로, 전 세계 수많은 라우터에서 사용됩니다.

주요 특징	설명
대규모 네트워크	주로 대규모 네트워크에 사용되며 인터넷 핵심 구성요소 중 하나입니다.
경로 벡터	BGP는 경로 벡터 라우팅 프로토콜로 이는 라우터가 AS 간 라우팅 정보를 교환할 때, 해당 경로의 전체 경로 정보를 교환하는 것을 의미합니다.
인터넷 경로 선택	BGP는 인터넷 경로 선택을 위한 기능을 제공합니다. 이는 여러 경로 중 최적의 경로를 선택합니다.
속도 제한	BGP는 속도 제한을 사용해 네트워크 안정성을 보장합니다. 경로 정보를 전송할 때, 최대 전송 속도를 제한합니다.
보안	BGP는 다양한 보안 기능을 제공합니다. 라우팅 정보의 위변조를 방지하고 인터넷 안정성 유지에 중요한 역할을 합니다.