본 포스트는 후니의 쉽게 쓴 CISCO시스코 네트워킹(저자: 진강훈)을 참고하여 작성하였습니다.
라우터란?
“라우터는 패킷의 위치를 추출하여, 그 위치에 대한 최적의 경로를 지정하며, 이 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전향시키는 장치이다” — 위키백과
위의 내용을 더 쉬운말로 하면 “지능을 가진 경로 배정기" 라고 할 수 있습니다.
라우터의 기능
라우터의 기능을 정의하면 두가지로 정의 할 수 있습니다.
1.경로결정(Path Determination)
라우터는 패킷이 목적지까지 갈 수 있는 길을 검사하고 어떤 길로 가는것이 적절한지 결정합니다.
2.스위칭
경로결정이 완료되면 해당경로로 데이터 패킷을 스위칭해주는것을 말합니다.
라우팅 프로토콜, 라우티드 프로토콜
두가지 용어에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
라우티드 프로토콜: TCP/IP와 IPX, AppleTalk등 라우팅을 당하는 프로토콜이 모두 라우티드 프로토콜에 해당합니다.
라우팅 프로토콜: 라우티드 프로토콜을 목적지까지 가장 좋은길(빨리, 안전하게)로 안내하는 프로토콜을 말합니다. 라우팅 프로토콜은 경로에 대해서 라우팅 테이블로 관리하고 라우팅테이블에는 목적지, 목적지까지의 거리, 경로,에 대해서 기록하고 기록은 시간이 지나면서 계속 업데이트 됩니다.
설정방식에 따른 분류
스태틱 라우팅 프로토콜
사람이 경로에 대해서 설정하는 방식으로 라우터에 부담이 없고 대역폭을 아낄 수 있는 장점이 있습니다.(라우터끼리 라우팅 테이블 교환x) 하지만 고장났을때에도 사람이 수정해줘야 하는 단점이 있습니다.
경로가 하나밖에 없는 Stub 라우터용으로 많이 사용합니다. 하나의 경로로만 구성이 되어있기 때문에 메모리가 많을 필요도 없고 라우팅기능을 많이 제공할 필요도 없습니다.
디폴트 라우트: 경로를 찾지못한 네트워크들이 갈 수 있게 정해놓은경로입니다. 인터넷을 사용하는 라우터의 경우 네트워크를 못찾을때 무조건 인터넷쪽 인터페이스를 가보게 됩니다. Stub 네트워크의 경우도 디폴트 라우트를 사용합니다.( 길이 한가지 밖에 없기 때문에 )
디폴트 라우트를 설정하는 방법: 디폴트 네트워크, 스태틱 라우팅 설정이 있습니다. 디폴트 네트워크의 경우 IP클래스 룰 준수여부, RIP프로토콜이 동작하고 있는 네트워크를 디폴트 네트워크로 잡아야하는 규칙이 정해져 있습니다.
다이나믹 라우팅 프로토콜
기계가 경로를 설정하는 방식으로 일반적인 라우팅 환경에서는 여러가지 상황에 자동으로 대응할 수 있는 장점이 있습니다. 하지만 여러가지 연산을 하기 때문에 라우터에 부담을 줍니다.
라우팅 테이블 관리에 따른 분류
디스턴스 벡터 알고리즘
라우터는 목적지까지의 거리, 인접라우터(방향)에 대해서만 저장합니다. 따라서 인접 라우터들과 주기적으로 라우팅 테이블을 교환해서 변화를 확인하고 관리합니다. 필요한정보만 저장하여 메모리를 절약하고, 구성 자체가 간단하며, 여러곳에서 표준으로 사용하는 장점이 있습니다. 하지만 주기적으로 업데이트를 하기때문에 트래픽을 낭비하고 라우팅 테이블이 모든 변화를 알아채기까지는 시간이 오래걸립니다. 이렇게 느린 업데이트 때문에 최대 홉의 카운터가 따로 정해져(ex:RIP 15회) 있습니다. 이러한 특성때문에 대규모 네트워크에는 적용 하지않습니다. 대표적인 디스턴스 벡터 알고리즘에는 RIP(Routing Information Protocol), IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)이 있습니다.
링크 스테이트 알고리즘
한 라우터가 목적지까지의 모든정보를 알고 있습니다. 먼저 링크에 대한정보를 토폴로지 데이터베이스를 만듭니다. 토폴로지 데이터베이스를 가지고 라우터는 SPF(Shortest Path First)알고리즘을 계산하여 SPF Tree를 만들고 이를 토대로 라우팅 테이블을 만듭니다. 링크 스테이트 알고리즘은 한 라우터에서 목적지 까지 모든 경로를 알고 있기 때문에 변경에 대해서 알아내는데 걸리는 시간이 짧습니다. 하지만 모든 라우팅 정보를 관리해야 하기 때문에 메모리를 많이 소모하게 되고 CPU가 일을 많이 하게됩니다. 대표적인 링크 스테이트 알고리즘에는 OSPF가 있습니다.
AS(Autonomous System)
AS는 하나의 관리 전략으로 구성된 라우터 집단으로, 한 회사나 기업, 또는 단체 라우터 집단정도로 생각할 수 있습니다. AS안에 있는 라우터들은 AS에 속해있는 라우터들에 대한 정보를 알고 있으며, 외부로 나갈시에는 ASBR(문지기 라우터)를 통해 외부(ERP, EGP: 외부 사용 프로토콜)로 나갑니다. 이러한 환경 때문에 라우터는 전세계 모든 네트워크에 대한 정보를 갖고 있을 필요가 없이 자신이 속한 AS에 대한 정보(IRP, IGP: 내부 사용 프로토콜)만 가지면됩니다.
라우터의 내부구성
램(RAM): 운용시스템, 라우팅 테이블, 구성파일, ARP 캐시, 패스트 스위칭 캐시등이 올라갑니다. 램의 특성상 전원이꺼지면 모든정보가 지워집니다.
NVRAM(Non Volatile RAM): 전원이 꺼져도 정보가 날가지 않는 램입니다. 라우터의 구성파일을 저장합니다.
Flash Memory: IOS(Internetwork Operating System)이미지를 저장합니다. NVRAM에 비해서 메모리 용량이 큽니다. 라우터의 새로운 기능이 추가되면 Flash Memory의 IOS만 업그레이드하면 됩니다.
ROM: 라우터의 기본적인 내용이 저장됩니다. 작동순서(파워-> 상태점검 -> IOS 메모리에 로드 -> …), 기본적인 IOS 등이 저장되어 있습니다.
FAN: 장비가 열이나는 것을 방지하기위한 팬입니다.
콘솔 포트: UTP포트, USB B Type 둘 중 하나를 사용해서 연결해줄 수 있습니다.
Auxiliary 포트: 모뎀을 연결해서 백업라인을 구축하는 용도로 만들어졌습니다.
1GbPS 포트: RJ45(UTP) 방식, SFP(Small Form-Factor Pluggable: 디자인된 광케이블 포트)방식의 기가비트 포트입니다.
이외에도 USB포트 등이 있습니다.
Walk with us!
기술이 세상을 더 아름답게 할 수 있다고 믿으신다면, 휴먼스케이프와 함께 소중한 뜻을 펼칠 수 있습니다.
함께 걸어가며 성장하실 분, 언제든지 연락해주세요 :)
