RIP, OSPF 프로토콜이란 ?

일단 RIP과 OSPF 프로토콜을 설명하기 앞서 Routing에 대한 몇 가지 개념을 설명하고자 한다.

Routing이란 것은 패킷을 목적지에 전달하기 위해 경로 정보를 어느 노드에 전달하는지 각 노드들이 판단할 수 있도록 하고 그 경로 정보에 따라 패킷을 전달하는 기능을 말한다.

따라서, Routing 프로토콜은 라우터가 패킷을 목적지까지 전달하기 위해 인접한 라우터 사이에서 경로정보를 작성하고 제어하는 프로토콜을 의미한다.

크게 AS (Autonomous System) 내에서의 Routing 프로토콜인 IGP (Internal Gateway Protocol)와

AS 사이에서의 Routing 프로토콜인 EGP (External Gateway Protocol) 두가지로 분류된다.

여기서 말하는 AS는 라우팅을 위해 자율적으로 관리할 수 있는 네트워크 그룹과 Gateway를 통칭한다.

IGP Protocol : 여러 네트워크 그룹 중에서 같은 그룹 내에서의 경로 정보를 교환하여 통신을 하는 라우팅 프로토콜

오늘 포스팅할 RIP, OSPF, IGRP 등이 이에 속한다. 

EGP Protocol : 네트워크가 다른 그룹 사이에서 경로정보를 교환하여 통신을 하는 프로토콜 (BGP 등)

자 그럼 오늘 포스팅의 본론인 RIP에 대해 먼저 알아보자.

RIP (Routing Information Protocol)

현재까지 가장 많이 사용되는 프로토콜 중 하나이며 네트워크의 구성상 계층은 없고 평면적인 프로토콜이다. 특히 LAN 구간에서 사용되는 프로토콜이다.

• Hop Count : RIP에서 사용하는 Metric으로 도달할 목적지의 거리를 측정하기 위해 사용된다. 여기서 말하는 거리는 실제 길이가 아닌 거치는 Gateway의 수를 말한다. 최대 Hop count를 15로 제한하는 특징을 가지며 라우터를 통과할 때마다 1씩 증가한다.
• Distance Vector 알고리즘 : 각각의 라우터는 일정한 주기로 인접한 라우터에 라우팅 정보를 전달하며 라우팅 정보의 변화가 없을 때에도 라우터는 업데이트된 정보를 전달한다. 

Distance Vector 알고리즘의 예

• 매 30초마다 라우터의 각 int로 라우팅 정보 전달함
• UDP 세그먼트에 Encapsulation되어 사용됨
• RIP 메시지 송수신용 UDP 포트 : RIPv1 과 v2는 520번 , RIPng는 521번을 사용

※ VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)

LAN 에서 정적으로 구성된 라우터를 사용할 때 하나 이상의 백업 라우터를 가질 수 있는 방법을 제공하는 프로토콜이다. 가장 일반적인 방법은 하나의 라우터를 LAN 상의 호스트 그룹에서 패킷을 전달하기 위한 라우터로 사용하도록 지정하는 것이다. 그러나 라우터의 장애가 발생하면, 다른 라우터를 백업으로 사용할 수 없다. 

VRRP를 사용하면 가상 IP 주소를 수동으로 지정하거나 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)를 기본값으로 지정할 수 있다. 가상 IP 주소는 라우터 간에 공유되며 하나는 마스터 라우터, 나머지는 백업으로 지정된다. 마스터에 장애가 발생하면 가상 IP 주소가 백업 라우터의 IP 주소에 맵핑된다. 이 백업은 마스터 라우터가 된다.

 

OSPF (Open Shortest Path Fast)

Area와 AS라는 두 가지 중요한 요소를 가지고 계층적으로 구성된다.

Area는 인접한 OSPF 네트워크와 호스트의 집합을 말하며 각 Area는 OSPF Autonomous System에 의해 논리적으로 구분된다. 

AS는 OSPF Inter Network에서 가장 큰 개체이며 같은 라우팅 방법을 가지고 있는 네트워크들의 집합이다. 

그렇다면 왜 계층적인 구조를 가지고 있을까? 

계층적인 구성은 라우팅 테이블의 감소로 트래픽을 줄일 수 있고, 라우팅 경로 선택에 있어 효율적으로 짧은 경로를 선택할 수 있다. 

• Link State 기술에 의해 최단 경로 선택 라우팅 알고리즘
• 인접한 라우터로 라우터의 모든 경로 정보가 아닌 각 라우터의 고유 접속정보만 전달함.

OSPF 예시 구조

• 장점 1 - 대규모 네트워크에 적합함
• 장점 2 - RIP에 비해 Hop count 제한이 없고 Convergence(수렴) 시간이 빠름
• 장점 3 - 라우팅 정보를 주기적이 아닌 변화가 있을 때에만 갱신함
• 장점 4 - 동일한 네트워크 주소에서 VLSM (Variable Length Subnet Mask)를 사용하여 한정된 주소를 효율적으로 이용할 수 있음

Link State 알고리즘

- 각각의 라우터는 각 인터페이스의 정보를 포함한 접속정보를 생성하고 유지하여 한 AS 내에 있는 모든 라우터에게 접속 정보를 전달한다.

- 라우터들은 각각 고유 Database를 작성하고 보유하고 있다.

- 모든 라우터들은 최단경로 알고리즘으로 동작하고 접속정보를 기초로 하여 최단 경로를 설정한다.