[Network] 라우터의 기능과 구조

ette9844·2020년 6월 1일
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1. 라우터란 (Router)


WAN/인터넷 접속에 사용되는 네트워크 3계층 기기

라우터 마크

WAN/인터넷 서비스는 전 세계에 여러 가지가 있으며, 서비스마다 접속하는 인터페이스와 프로토콜도 각양각색입니다. 라우터는 그런 다양한 서비스에 접속할 수 있게 다양한 인터페이스와 프로토콜을 지원합니다.

라우터의 대표적인 기능은 네트워크와 네트워크를 연결하는 것이지만, NAT(Network Address Translation), 방화벽, VPN(Virtual Private Network), QoS(Quality of Service)등 다양한 부가 기능을 함께 제공하기도합니다.

1-1. L3 스위치와 다른 점

소프트웨어 기반인가 하드웨어 기반인가

항목라우터L3 스위치
아키텍쳐소프트웨어 처리가 메인하드웨어 처리가 메인
포트 수적다많다
처리 속도낮다높다
지원 기능 수많다적다
지원 인터페이스 종류많다적다
확장성많다적다

라우터 쪽이 지원하는 기능과 프로토콜이 많고 확장성이 높습니다. 소프트웨어 기반이므로 나중에 업그레이드로 기능이 확장되거나 강화될 수 있습니다.
반면에 L3 스위치는 포트 수가 많고 하드웨어 기반이라 처리 속도는 라우터를 상회합니다. 그러나 기능과 확장성 면에서 제한되어있습니다.

이 차이점은 실정과 대조하면 과도한 점이 있습니다. 하드웨어 처리가 가능한 고가의 라우터 제품이나 라우터 처럼 다양한 기능을 제공하는 L3 스위치 등 해당 차이점의 경계를 흐리는 제품이 다수 존재합니다.

2. 라우팅이란 (Routing)


적절한 네트워크로 패킷을 전송하는 것.

라우터는 패킷을 받으면 각 패킷의 도착지를 읽어 들여 어느 네트워크로 전송하면 좋은지를 판단합니다. 이 처리를 '라우팅'이라고 하며, 패킷을 보낼 곳을 판달할 때 필요한 정보를 '라우팅 테이블'이라고 합니다.

2-1. Static / Dynamic Routing

Static Routing

정적 라우팅. 관리자가 수동으로 라우팅 정보를 설정하는 라우팅입니다.

  • 라우터는 오직 관리자가 지정한 대로 데이터를 전송합니다.
  • 이에 해당 경로에 장애가 생겼을 경우, 우회 경로를 자동으로 선택할 수 없습니다. (장애 발생)
  • 지정해 준대로만 전송하기 때문에, 동적 라우팅에 비해 속도도 빠르고 성능이 좋습니다.
  • 자신의 정보를 알리지 않기 때문에 보안에 강합니다. (ex. 라우팅 테이블 교환 X)
  • 라우터의 수가 많아질 수록, 복잡해지고 장애 대처와 관리가 어렵습니다.
  • 소규모로 검증할 때에 불필요한 패킷 발생을 방지하기 위해 정적 라우팅을 이용하는 예가 많습니다.

Dynamic Routing

동적 라우팅. 라우터가 동적으로 경로를 찾아가는 라우팅입니다.

  • 관리자가 일일이 경로를 입력하지 않아도 라우터가 자동으로 경로를 찾아갑니다.
  • 어떤 경로에 장애가 생겼을 경우, 우회 경로를 자동으로 선택하기 때문에 장애 대처와 관리가 쉬워집니다.
  • 라우팅 테이블을 라우터 간에 계속 업데이트하며 교환하기 때문에 라우터의 부담이 큽니다.
  • 이러한 운영 관리 측면 장점 때문에, 동적 라우팅을 이용하는 네트워크가 압도적으로 많습니다.

2-2. Routing Protocol

'라우팅 프로토콜'은 라우터 간에 경로 정보(라우팅 테이블) 교환에 사용되는 프로토콜을 말합니다.

라우팅 프로토콜은 크게 나누어 EGP와 IGP 2가지가 있습니다.

EGP

Exterior Gateway Protocol
AS(Autonomous System: 하나의 정책을 바탕으로 관리되는 네트워크(자율 시스템). 엔터프라이즈 기업, 공공기관 등의 조직)간의 경로 정보를 교환하기 위한 프로토콜입니다. 이전에는 EGP 와 BGP 프로토콜이 존재했으나, 현재는 BGP 하나만 존재합니다.

º BGP (Border Gateway Protocol)

AS 사이에서 이용되는 프로토콜로, 대규모 네트워크에 대응하도록 설계됐습니다. 그래서 BGP로 동작하는 라우터는 비교적 고가인 제품이 많습니다.

IGP

Interior Gateway Protocol
AS 내부에서 이용되는 프로토콜입니다. RIP, OSPF, EIGRP 등이 있고, 현재는 OSPF와 EIGRP를 채용한 네트워크가 많습니다.

º RIP (Routing Information Protocol)

홉 수(목적 네트워크까지의 라우터 수)를 기준으로 경로를 선택하는 프로토콜로, 디스턴스 벡터형 프로토콜이라고도 불립니다. 구현이 쉬어 자주 이용됐으나, 루핑(Looping)등의 문제로 OSPF나 EIGRP를 채용하는 사례가 증가하고 있습니다.

º OSPF (Open Shortest Path First)

RIP로는 실현할 수 없는 빠른 경로 전환과 경로의 대역폭을 고려한 경로 선택 등이 가능하고 멀티 벤더도 가능합니다. 대규모 네트워크를 지원할 수 있는 프로토콜로 링크 스테이트형 프로토콜로 불립니다. 한 라우터가 모든 라우터들의 모든 경로 정보를 토폴로지 데이터베이스화 하여 가지고 있습니다. 토폴로지 베이스를 SPF 알고리즘을 통해 가장 빠른 경로를 찾습니다.
모든 라우팅 정보를 가지고 있고 이 중 변경된 부분만 교환하기 때문에, 디스턴스 벡터 방식에 비해 트래픽 발생이 적고 CPU 부담이 큽니다.

º EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Cisco의 IGRP를 개량한 프로토콜로, 경로 선택을 복수의 요소로 결정하며 매우 빠르게 경로를 전환할 수 있습니다. 링크 스테이트와 디스턴스 벡터의 성질을 모두 갖추고 있어, 하이브리드형이나 확장 디스턴스 벡터형으로 불립니다. 소~대규모 네트워크를 지원할 수 있고, 허브나 스포크형 대규모 네트워크에 적합합니다. Cisco 독자 프로토콜이므로 Cisco 온리 네트워크 안에서 구현되는 일이 많습니다.

출처:
인프라 엔지니어의 교과서 ~네트워크 관리편~ - 기술평론사 편집부
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=demonicws&logNo=40108441909&parentCategoryNo=&categoryNo=96&viewDate=&isShowPopularPosts=true&from=search

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