참고 :https://onduway.tistory.com/16
Wegwahl (routing)
전송 측에서 목적지까지 데이터 패킷이 거쳐가는 최적의 경로를 선택하여 배정하는 기능 -> '라우팅(routing)'
종단간 패킷 전송을 취급한다는 점에서 데이터링크 계층과 구분
- 라우터 : 라우팅 기능을 수항하는 장치. 경로설정, 데이터 패킷 중계 -> 서로 다른 네트워크를 연결.
- 라우팅 테이블 : 라우터/호스트 는 목적지 네트주소, 패
example network:
Statisches Routing
졍젹라우팅 : 기본적인 방식. 수동으로 경로를 라우터의 라우팅 테이블에 설정해서 패킷을 처리.
입력된 라우팅 정보가 재입력을 하기 전까지 이전 값이 변하지 않고 고정. 라우팅 정보를 네트워크 관리자가 수동으로 입력.
네트워크 규모가 커져서 연결된 라우터의 숫자가 늘어나면 입력해야하 할 정보량도 증가. 네트워크 정보 변경 시 내용을 모든 라우터들에게 알려줘야해.
규모가 작은 네트워크에서 사용.
- longest prefix matching
- R1은 패킷의 대상 주소와 라우팅 테이블의 서브넷 마스크(접두사 길이에서 파생됨)에서 논리적 AND를 계산합니다.
- 결과는 "대상" 열의 항목과 비교됩니다.
- 결과가 일치하면 게이트웨이 및 관련 인터페이스가 결정됩니다.
- 게이트웨이의 MAC 주소가 ARP를 통해 확인된 후 필요한 경우 패킷에 새 이더넷 헤더가 제공되어 전달됩니다.
라우팅 테이블은 더 긴 접두사(보다 구체적인 경로)에서 더 짧은 접두사(덜 구체적인 경로)로 검색됩니다.
첫 번째 일치 항목은 패킷의 게이트웨이(다음 홉)를 반환합니다. 이 프로세스를 가장 긴 접두사 일치라고 합니다.
• 기본 경로 0.0.0.0/0은 항상 일치 항목을 반환합니다(마스크 0.0.0.0의 논리적 AND).
• 직접 연결된 네트워크(즉, 라우터 자체가 속한 네트워크)에 대한 경로는 자동으로 생성될 수 있습니다. 이 경우 다음 홉은 지정되지 않은 주소입니다.
• 원격 네트워크에 대한 경로는 수동으로 입력(정적 라우팅)하거나 라우팅 프로토콜(동적 라우팅)을 통해 "학습"되어야 합니다.
Dynamisches Routing
동적라우팅. 경로 정보를 네트워크 상황에 따라 더 빠른 경로로 변경되어 패킷을 전송
라우팅 정보를 인접한 다른 라우터들과 자동으로 교환해서 라우팅 테이블 자동으로 작성.
라우팅 프로토콜
라우팅 프로토콜을 사용하여 라우터는 서로 통신하고 서로 경로를 교환할 수 있습니다. 라우팅 프로토콜은 작동 방식에 따라 다음과 같이 그룹화할 수 있습니다.
라우터는 경로결정 path determination과 스위칭을 주로 하는 장비임. 데이터 패킷이 목적지까지 가는 길을 검사하고 어떤 경로로 패킷이 가는 것이 적절한지 판단. 가는 방법이 결정되면 패킷을 보내는것이 스위칭. 좋은 방향을 결정하는게 라우팅 알고리즘, 프로토콜이 사용됨. 라우팅 알고리즘은 라우팅 테이블을 만들어서 관리함.
- Distanz-Vektor-Protokolle
• 라우터는 목적지까지의 방향(다음 홉)과 거리(비용)만 알고 있습니다.
(참조. 방향과 거리가 있는 도로 표지판).
• 라우터에는 네트워크 토폴로지에 대한 정보가 없습니다.
• 라우터끼리는 누적된 비용만 교환
(예: 라우팅 테이블의 내용).
• 기능 원리는 시작 노드에서 최단 경로를 결정하고 분산 방식으로 쉽게 구현할 수 있는 Bellman-Ford 알고리즘을 기반으로 합니다.
• RIP (Routing Information Protocol)
Sehr einfaches Protokoll, Hop-Count als einzige Metrik, geeignet für eine geringe Anzahl von Netzen, wird von den meisten Routern unterstützt (sogar
einige Heimgeräte)
• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)
Proprietäres Routing Protokoll von Cisco, unterstützt komplexere Metriken als RIP
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
Proprietäres Routing Protokoll von Cisco, Nachfolger von IGRP, deutlich verbesserte Konvergenzeigenschaften.
• AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector)
Einsatz in kabellosen vermaschten Netzwerken, Routen werden nicht proaktiv ausgetauscht sondern on-demand gesucht (reaktives Protokoll)
- Link-State-Protokolle
• 라우터는 비용 외에 목적지에 도달하는 방법을 서로 알려줍니다.
• 종종 복잡한 이웃 관계 및 업데이트 메시지.
• 따라서 라우터는 완전한 토폴로지 정보를 수신합니다.
• 각 라우터는 토폴로지 정보를 기반으로 최단 경로를 결정합니다. B. 다익스트라 알고리즘 사용.
• OSPF (Open Shortest Path First)
Industriestandard für mittlere bis große Anzahl von Netzwerken
• IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)
Seltener eingesetztes, leistungsfähiges Routingprotokoll, welches unabhängig von IP ist, da es sein eigenes L3-Protokoll mitbringt
• HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol)
Ermöglicht Routing in IEEE 802.11s (Wireless Mesh Networks), wobei Routing-Entscheidungen hier allerdings auf Basis von MAC-Adressen anstatt von
IP-Adressen getroffen werden
Algorithmus von Bellman-Ford
다익스트라 알고리즘
Routing Information Protocol (RIP) [8, 11]
최소홉카우튼를 파악해서 라우팅. Distance vectr 다이나믹 라우팅 프로토콜임. 최단거리 즉 라우팅 되는 hop 카운트가 가장 적은 경로 택함. 라우팅 테이블에 인접 라우터 정보 저장해서 경로 결정. 최대 카운트는 15. 거리가 짧아서 내부용으로 많이 사용함.
직접 연결되어있는 라우터는 hop으로 계싼하지 않고 30초 주기로 default routing을 업데이트 해서 인접 라우터로 정보 전송함.
문제:
• 각 라우터가 최상의 다음 홉을 결정할 수 있으려면 여러 "라운드"가 필요할 수 있습니다.
• 각 라우터가 보내야 하는 필요한 메시지 수의 상한선은 홉에서 두 라우터 사이의 최대 거리입니다.
• RIP의 최대 거리는 15홉입니다.
• 업데이트가 30초마다 전송되기 때문에 최대 지연은 15 · 30초 = 7.5분입니다.
솔루션: 트리거된 업데이트
• 라우터는 라우팅 테이블을 변경하는 즉시 업데이트를 보냅니다.
• 이것은 네트워크를 통한 업데이트의 쇄도를 초래합니다.
• 수렴 시간은 단축되지만 업데이트 시 네트워크 부하가 클 수 있습니다.
Count to infinity 문제
해결...!
-
스플릿 호라이즌
• "X로 가는 경로를 배운 이웃에게 X로 가는 경로를 보내지 마십시오."
• 앞의 예에서 A는 E에서 D로 경로를 보내지 않고 B로 보냅니다.
• Split Horizon은 상황을 개선하지만 문제를 해결할 수 없습니다.
-
포이즌 리버스
• X에 대한 경로를 학습한 이웃에게 X에 대한 경로를 전송하지 않는 대신, 무한 메트릭이 있는 경로를 사용합니다.
게시됨.
• 이전 예에서 A는 메트릭 15를 사용하여 E에서 D로의 경로를 보냅니다.
• 잘못된 경로는 여전히 B에 도달합니다.
• Poison Reverse로도 문제를 완전히 해결할 수는 없습니다.
-
경로 벡터
• 업데이트의 경우 목표와 비용뿐만 아니라 목표에 도달한 전체 경로를 보냅니다.
• 각 라우터는 경로를 설치하기 전에 이 경로에 이미 존재하는지 확인합니다.
• 그렇다면 루프이며 업데이트가 삭제됩니다.
• 경로 벡터는 라우팅 루프를 방지하므로 무한대로 계산되지만 업데이트 메시지와 프로토콜 복잡성이 증가합니다.
Autonome Systemes
AS : 자율시스팀
- as내의 라우터들은 서로 동일한 라우팅 프로토콜을 사용한다.
- as내의 네트워크와 라우터들은 한 조직에 의해 관리된다.
인터넷은 각 as들이 복잡하게 연결 구성된다. 인터넷의 라우팅 프로토콜은 크게 AS내에서 이뤄지냐 아니냐로 나뉨.
- IRP interior router protocol : 하나의 as내에 있는 라우터들 간에 라우팅 정보 교환을 위해 사용되는 프로토콜
- ERP exterior router protocol : 다른 as에 속하는 라우터들 간에 라우팅 정보 교환을 위해 사용되는 프로토콜
균일한 관리 제어 하에 있는 네트워크 집합을 AS(자율 시스템)라고 합니다. AS는 소위 AS 번호라고 하는 16비트 또는 32비트 식별자로 식별됩니다. 라우팅 프로토콜을 사용할 때는 다음과 같이 구분됩니다.
• RIP, OSPF, EIGRP 또는 IS-IS와 같은 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP)은 자율 시스템 내에서 사용됩니다.
• 외부 게이트웨이 프로토콜(EGP)은 자율 시스템 간에 경로를 교환하는 데 사용됩니다.
실제로 사용되는 유일한 EGP는 BGP(Border Gateway Protocol)입니다.
Zusammenfassung
• 회선 및 메시지 교환에 대한 패킷 교환의 이점에 대해 논의했습니다.
• 종단 간 주소 지정을 위한 논리적 주소의 필요성 인식,
• 인터넷에서 종단 간 주소 지정을 위한 가장 중요한 두 가지 프로토콜을 알게 되었습니다.
• 네트워크를 서브넷과 접두사로 논리적으로 세분화하는 방법 및
• 인터넷에서 라우팅 정보 교환에 대한 기본적인 이해를 개발했습니다.
• 회선, 메시지 및 패킷 교환의 차이점은 무엇입니까?
• 레이어 2와 레이어 3의 주소 간의 기술적, 논리적 차이점은 무엇입니까?
• 논리적 구조화를 위해 IPv4 및 IPv6이 제공하는 옵션과 작동 방식,
• 연결된 링크 레이어 주소가 레이어 3의 주어진 주소에 대해 결정되는 방법,
• 라우팅 테이블이 무엇인지,
• 라우터가 전달 결정을 내리는 방법,
• 라우팅과 전달의 차이점은 무엇입니까?
• 라우터가 서로 경로를 교환하는 방법
• 어떤 유형의 라우팅 프로토콜이 있고
• 작동 방식.
