라우팅 프로토콜의 기본 개념

라우팅은 패킷을 출발지에서 목적지까지 전달하는 과정이며, 이 역할을 수행하는 장비가 라우터입니다. 라우터는 목적지로 가는 최적의 경로를 결정하고 해당 경로로 패킷을 전달하는 기능을 담당합니다.

• 라우팅 테이블(Routing Table)
  라우터가 경로를 결정할 때 참조하는 지도와 같은 역할을 합니다. 라우팅 테이블에는 목적지 네트워크, 해당 목적지로 가기 위한 다음 홉(Next-hop) 라우터의 주소, 사용할 출력 인터페이스, 경로의 우선순위 등의 정보가 기록됩니다.
• 경로 결정 방법
  1. 정적 라우팅(Static Routing) : 네트워크 관리자가 모든 경로 정보를 라우터에 수동으로 직접 입력하는 방식입니다. 설정이 단순하고 예측 가능하지만, 네트워크 구조가 변경될 때마다 관리자가 직접 수정해야 하는 단점이 있습니다.
  2. 동적 라우팅(Dynamic Routing) : 라우터들이 라우팅 프로토콜을 이용하여 서로 경로 정보를 교환하고, 이를 바탕으로 라우팅 테이블을 자동으로 생성하고 갱신하는 방식입니다. 네트워크 변화에 능동적으로 대처할 수 있어 대규모 네트워크에 적합합니다.
• 라우팅 메트릭(Routing Metric)
  동적 라우팅에서 최적의 경로를 선택하는 기준이 되는 값입니다. 라우팅 프로토콜마다 사용하는 메트릭이 다르며, 값이 작을수록 더 좋은 경로로 판단합니다.
  • 주요 메트릭: 홉 카운트(거쳐가는 라우터 수), 대역폭(Bandwidth), 지연(Delay), 신뢰성(Reliability) 등
• 관리 거리(Administrative Distance, AD)
  하나의 목적지에 대해 여러 다른 라우팅 프로토콜로부터 경로 정보를 학습했을 때, 어떤 프로토콜의 정보를 더 신뢰할지 결정하는 기준값입니다. 값이 낮을수록 신뢰도가 높습니다. (예: 직접 연결된 경로 AD=0, 정적 경로 AD=1, RIP AD=120)

2. 라우팅 알고리즘의 종류

동적 라우팅 프로토콜은 크게 두 가지 알고리즘으로 분류됩니다.

1. 거리 벡터 알고리즘 (Distance Vector)
   • 거리(얼마나 먼가)와 방향(어느 쪽으로 가야 하는가) 정보만을 기반으로 경로를 결정합니다.
   • 자신의 전체 라우팅 테이블을 주기적으로 이웃 라우터와 교환하는 방식으로 동작합니다.
   • 대표적인 프로토콜 : RIP (Routing Information Protocol)
2. 링크 상태 알고리즘 (Link State)
   • 네트워크의 전체 토폴로지(지도) 정보를 수집한 후, SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 사용하여 출발지부터 모든 목적지까지의 최단 경로 트리를 계산합니다.
   • 네트워크 변화가 있을 때만 해당 링크의 상태 정보만을 모든 라우터에 전파합니다.
   • 대표적인 프로토콜: OSPF (Open Shortest Path First)

정적 경로(Static Route) 설정

정적 경로는 소규모 네트워크나 보안이 중요한 특정 경로, 그리고 외부로 나가는 경로가 하나뿐인 **스텁 네트워크(Stub Network)**에서 유용하게 사용됩니다.

• 설정 명령어 : 전역 설정 모드에서 다음 명령어를 사용합니다.
  

      ip route [목적지 네트워크 주소] [서브넷 마스크] [다음 홉 주소 또는 출력 인터페이스]

• 기본 경로(Default Route)  : 라우팅 테이블에 없는 모든 목적지로 가는 패킷을 처리하기 위한 경로입니다. 주로 인터넷으로 나가는 관문에 설정합니다.
  

      ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [다음 홉 주소 또는 출력 인터페이스]

• 검증 : show ip route static 명령어로 설정된 정적 경로를 확인할 수 있습니다.

RIP(Routing Information Protocol) 설정

RIP는 가장 오래되고 단순한 동적 라우팅 프로토콜 중 하나로, 거리 벡터 알고리즘을 사용합니다.

• RIP의 특징
  • 메트릭 : 홉 카운트(Hop Count)를 사용하며, 최대 15홉까지만 인식합니다.
  • 업데이트 : 30초마다 자신의 라우팅 테이블 전체를 브로드캐스트합니다.
  • 버전 : RIPv1(클래스풀)과 RIPv2(클래스리스)가 있으며, 서브넷 마스크 정보를 함께 전송하는 RIPv2 사용이 권장됩니다.
• 설정 과정 (2단계)
  1. 라우팅 프로세스 활성화 : 전역 설정 모드에서 라우팅 프로토콜로 RIP를 선택합니다.
     

         router rip
     version 2  // RIPv2 사용 설정

  2. 참여할 네트워크 선언: RIP 프로세스가 동작할, 즉 라우팅 정보를 교환할 자신의 인터페이스가 속한 네트워크를 선언합니다. 클래스풀 주소(A, B, C 클래스) 기준으로 입력합니다.
  3. code Code
     downloadcontent_copy

     expand_less

         network [네트워크 주소]

• 검증 및 장애 처리
  • 검증 : show ip protocols로 RIP 설정 상태를, show ip route로 학습된 경로(R로 표시됨)를 확인합니다.
  • 장애 처리 : debug ip rip 명령어를 사용하면 라우팅 업데이트 메시지가 송수신되는 과정을 실시간으로 볼 수 있어 문제 해결에 도움이 됩니다. (CPU 부하가 높으므로 주의해서 사용해야 합니다.)