생성일: 2021년 10월 30일 오후 3:51

8.1 개요

유니캐스트 라우팅은 다른 라우팅 알고리즘을 사용하는 몇 개의 단계를 통한 라우팅 방식인 계층적 라우팅 방식을 사용한다.

• 유니캐스팅 라우팅에서 패킷은 포워딩 테이블을 참조하여 근원지에서 목적지까지 홉 단위로 전달
• 근원지 호스트, 목적지 호스트는 포워딩 테이블 필요 X
• 라우터만 포워딩 테이블 필요
• 최소 비용 라우팅
  • 근원지 라우터는 목적지 라우터까지 가는 경로 중 가장 비용이 적은 경로 선택
• 최소 비용 트리 (Least Cost Trees)

  • N개의 라우터가 있을 때

  • 다른 라우터까지의 최소 비용 경로는 (N-1)개

  • 따라서 전체 인터넷에 대해 N*(N-1) 개의 최소 비용 경로가 필요

    

    그림 1

    

    그림 1의 인터넷에서 노드가 가지는 최소 비용 트리

8.2 라우팅 알고리즘 (최소비용 트리와 포워딩 테이블을 만들기 위한)

• 거리-벡터 라우팅 (DV, distance-vector)
  • 제일 처음으로 각 노드가 만드는 것은 인접한 이웃들의 기초 정보를 이용하여 작성된 자신의 최소 비용 트리
  • 불완전한 트리는 모든 인터넷을 나타내기 위해 완성된 트리가 되도록 수정
  • 라우터는 자신의 모든 이웃들에게 자신이 가지고 있는 정보가 불완전해도 끊임 없이 전달
  • Bellman-Ford 방정식

    • 소스 노드와 목적지 노드사이의 비용이 일부 중간 노드 (a,b,c,...)를 통해 소스 노드 x와 목적지 노드 y 사이의 최소 비용을 찾는데 사용

      

• 링크-상태 라우팅 (LS, link-state)

  • 링크의 특성을 결정하기 위해 링크 상태를 사용

  • 비용은 링크의 상태를 정의한 엣지로 구성

  • 더 낮은 비용의 링크가 높은 비용을 가지고 있는 링크를 선호

  • 링크 상태가 무한대 == 링크가 존재하지 않거나 깨져 있음

    

• 최소 비용 트리 구성
  • Dijkstra 알고리즘 실행 (다이크스트라 알고리즘)
    1. 노드는 자신을 트리의 루트로 선택하여 단일 노드로 트리 생성, 각 노드의 총 비용 설정
    2. 노드는 트리에 없는 모든 노드 중 루트에 가장 가까운 하나의 노드를 선택하여 트리에 추가
    3. 노드는 모든 노드가 트리에 추가 될 때까지 2단계를 반복
• 경로-벡터 라우팅(Path-Vector Routing)

  • 최소 비용이 최우선이 아닌 경우 (보안상의 이유)

  • 소스에서 모든 대상까지의 경로는 최상의 스패닝 트리에 의해 결정

  • 최고의 스패닝 트리는 최소 비용 트리가 아니라 자체 정책을 부과할 때 소스에 의해 결정되는 트리

  • 소스는 동시에 여러 정책 적용 가능

  • 공통 정책 중 하나는 방문할 최소 노드 수(최소 비용과 유사)를 사용

  • 또 다른 일반적인 정책은 경로에서 일부 노드를 중간 노드로 사용하지 않는 것

    

    경로-벡터 라우팅에서 스패닝 트리

8.3 유니캐스트 라우팅 프로토콜

• RIP(Routint Information Protocol) : 네트워크에서 사용하는 거리 벡터 알고리즘 기반

• OSPF(Open Shortest Path First) : 링크 상태 알고리즘을 기반

• BGP(Border Gateway Protocol) : 경로 벡터 알고리즘을 기반

• 인터넷 구조

  • 서로 다른 개인 회사의 다중 백본 구조가 대세

    

  • 오늘날 확장성 문제와 관리 문제라는 두 가지 이유로 하나의 단일 프로토콜을 사용하지 못함

• 라우팅 정보 프로토콜 (RIP)

  • 가장 널리 사용되는 거리 벡터 라우팅 기반 인트라 도메인 라우팅 프로토콜

    

    RIP에서의 홉 카운트

    

    포워딩 테이블

• 개방 최단 경로 우선 (OSPF)

  • 링크-상태 라우팅 프로토콜 기반, 인트라 도메인 라우팅 프로토콜

    

    OSPF 에서 메트릭(Metric)

    

    포워딩 테이블

• 링크 상태 광고 (Link-State Advertisement)

  • 라우터 링크
  • 네트워크 링크
  • 네트워크의 요약 링크
  • AS의 요약 링크
  • 외부 링크

• 경계 게이트웨이 프로토콜 (BGP) (교재 그림 참조)

  • 유일한 인터도메인 라우팅 프로토콜 (나머지는 인트라도메인)
  • 인터넷에서 네트워크 접근성에 대한 정보 제공에 알맞음
  • 경로 벡터 알고리즘 기반

8.4 멀티캐스트 라우팅

• 유니캐스팅
  
• 멀티캐스팅

  • 하나의 근원지와 목적지 그룹

  • 1대 다수의 관계

    

• 응용
  • 분산 데이터베이스 접근
  • 정보 보급 (SW 업데이트 등)
  • 연격 회의, 교육 등
• DVMRP (거리 벡터 멀티캐스트 라우팅 프로토콜)
  • RIP를 확장한 것
  • 멀티캐스트 트리 생성
    1. 역경로 포워딩
    2. 역경로 브로드캐스팅
    3. 역경로 멀티캐스팅
• MOSPF (멀티캐스트 개방 최단경로 우선)
  • OSPF 프로토콜 확장 형태
  • 근원지 기반 트리 기법 사용
• PIM (프로토콜 독립 멀티캐스트)
  • 유니캐스트 라우팅 프로토콜이 필요한 일반 프로토콜을 부르는 명칭
  • 따라서 포워딩 테이블이 어떻게 생성되는지는 신경 X

8.5 IGMP

• 오늘날 인터넷의 그룹 멤버십 정보를 수집하기 위해 사용되는 프로토콜
• Internet Group Management Protocol
• 네트워크 층에 정의
• ICMP와 같이 IP의 보조 프로토콜