라우팅 프로토콜의 분류

라우팅 프로토콜이란 라우터 간에 패킷을 전송하기 위한 최적의 경로를 결정하고 유지하는 통신 규약입니다.
라우팅 프로토콜은 여러 가지 종류가 있지만, 대표적으로 거리 벡터 방식과 링크 상태 방식으로 구분하거나 내부 라우팅 프로토콜과 외부 라우팅 프로토콜로 구분할 수 있습니다.

거리 벡터 방식

거리 벡터 방식은 라우터가 인접한 라우터와만 정보를 교환하고, 목적지까지의 거리와 방향을 기준으로 최단 경로를 찾는 방식입니다.
예를 들어 RIP, IGRP 등이 거리 벡터 방식의 라우팅 프로토콜입니다.

장점

• 구현이 간단합니다.
• 라우터의 부하가 적습니다.

단점

• 루프가 발생할 수 있습니다.
• 컨버전스 타임이 비교적 깁니다.

링크 상태 방식

링크 상태 방식은 라우터가 네트워크 전체의 상태를 파악하고, 다익스트라 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 계산하는 방식입니다.
예를 들어 OSPF, EIGRP 등이 링크 상태 방식의 라우팅 프로토콜입니다.

장점

• 루프가 발생하지 않습니다.
• 컨버전스 타임이 짧습니다.

단점

• 구현이 복잡합니다.
• 라우터의 부하가 큽니다.

내부 라우팅 프로토콜

내부 라우팅 프로토콜은 하나의 AS(자치 시스템) 내에서 사용되는 프로토콜입니다.
예를 들어 RIP, IGRP, OSPF, EIGRP 등이 있습니다.

외부 라우팅 프로토콜

외부 라우팅 프로토콜은 서로 다른 AS(자치 시스템) 간에 사용되는 프로토콜입니다.
예를 들어 BGP 가 있습니다.

라우팅 프로토콜 종류

1. RIP

RIP는 Distance Vector Algorithm이라는 알고리즘을 사용하여 인접한 라우터와 경로 정보를 주기적으로 교환하고, 홉 수를 기준으로 최단 경로를 결정합니다.
홉 수란 패킷이 목적지에 도달하기 위해 거쳐야 하는 라우터의 개수를 의미합니다.
RIP는 최대 15개의 홉 수까지만 허용하며, 16개 이상의 홉 수는 도달할 수 없는 네트워크로 간주합니다.

RIP는 UDP/IP 상에서 동작하며, 포트 번호는 520입니다.
RIP에는 두 가지 버전이 있습니다.
RIP 버전 1은 Classful Routing Protocol로서, 네트워크 주소의 클래스(A,B,C 등)에 따라 라우팅을 합니다.
RIP 버전 2는 Classless Routing Protocol로서, 서브넷 마스크 정보를 함께 전송하여 IP 주소의 절약과 보안을 향상시킵니다. 또한 Multicast를 사용하여 라우팅 광고를 하며, VLSM과 자동 축약을 지원합니다.

장점

• 소규모 네트워크에서 효율적입니다.
• 구성이 간단하며 모든 제조사의 라우터에서 호환성이 좋습니다.

단점

• 홉 수가 제한적이고 속도나 거리 지연 등을 고려하지 않습니다.
• 전체 경로를 담은 라우팅 테이블을 브로드캐스트 함으로써 네트워크에 부하를 줍니다.
• 라우터들 사이에 동기화를 시켜주지 않으면 패킷의 경로가 부적절하게 될 수 있습니다.
• 라우팅 테이블의 업데이트가 늦어서 무한 루프나 잘못된 경로로 가는 현상이 발생할 수 있습니다.

2. OSPF

OSPF는 Open Shortest Path First의 약자로, 네트워크에서 최적의 경로를 찾아주는 라우팅 프로토콜입니다.
OSPF는 링크 상태 라우팅 프로토콜이라고도 하며, 네트워크의 링크 상태 정보를 교환하고, 이를 바탕으로 최단 경로 트리를 생성합니다. OSPF는 다음과 같은 특징을 가집니다.

• 계층적 구조
  OSPF는 네트워크를 여러 영역으로 나누어 관리할 수 있습니다.
  각 영역은 독립적으로 라우팅 정보를 유지하고, 영역 간에는 특정 라우터들이 정보를 전달합니다. 이렇게 하면 네트워크의 규모가 커져도 라우팅 테이블의 크기와 업데이트 비용을 줄일 수 있습니다.

• 빠른 피드백
  OSPF는 네트워크의 변화가 발생하면 즉시 인접한 라우터들에게 알리고, 새로운 최단 경로 트리를 계산합니다. 이렇게 하면 네트워크의 안정성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

• 루프 방지
  OSPF는 라우팅 루프가 발생하지 않도록 설계되었습니다. OSPF는 링크 상태 정보를 기반으로 최단 경로 트리를 생성하므로, 루프가 발생할 수 있는 경로는 제외됩니다. 또한, OSPF는 같은 영역 내에서만 정보를 교환하므로, 영역 간에 불일치가 발생하지 않습니다.

• 다양한 네트워크 지원
  OSPF는 다양한 네트워크 유형을 지원합니다.
  예를 들어, 포인트 투 포인트, 멀티액세스, 비동기식 전송 모드, 비동기식 전송 모드 등의 네트워크에 적용할 수 있습니다. 또한, OSPF는 다른 프로토콜과의 상호운용성을 위해 외부 라우팅 정보를 수용할 수 있습니다.

3. BGP

BGP는 Border Gateway Protocol의 약자로, 인터넷에서 서로 다른 네트워크 간에 트래픽을 전달하기 위한 라우팅 프로토콜입니다.
BGP는 네트워크 연산자가 자신의 네트워크를 인터넷에 연결하고, 다른 네트워크와 트래픽을 교환하고, 최적의 경로를 선택할 수 있도록 합니다.

BGP는 두 가지 유형이 있습니다. 내부 BGP (iBGP)는 같은 자치 시스템(AS) 내의 라우터들 사이에 사용되는 프로토콜이고, 외부 BGP (eBGP)는 서로 다른 자치 시스템(AS) 간의 라우터들 사이에 사용되는 프로토콜입니다.
AS는 인터넷에서 하나의 관리 영역을 나타내는 식별자입니다.

BGP는 거리 벡터 라우팅 프로토콜의 일종으로, 라우터들이 자신이 알고 있는 목적지까지의 거리와 방향을 확인하고, 이를 바탕으로 최적의 경로를 결정합니다.
BGP는 다양한 속성을 이용하여 경로를 평가하고, 정책 기반으로 경로를 선택하고 필터링할 수 있습니다.
예를 들어, BGP는 AS 경로, 다음 홉, 로컬 프리퍼런스, 메디 등의 속성을 사용하여 경로를 비교하고 선호도를 결정합니다.

문제점

• 보안 측면에서 취약하며, 잘못된 구성이나 악의적인 공격으로 인해 인터넷 전체에 영향을 줄 수 있습니다. - BGP는 수렴 시간이 깁니다.
• 확장성이 제한적입니다.
• 트래픽 엔지니어링 기능이 부족합니다.