[BE] 라우팅(Routing)

1. 패킷(Packet)

• 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 작은 조각
• 실제 통신에서 데이터는 패킷 단위로 쪼개져서 전송된다. 큰 데이터를 하나의 회선으로 전송하게 되면 시간이 오래걸리고, 중간에 정보가 손실되었을 때 재전송하기에도 비효율적이기 때문이기 때문이다.

출처: http://www.incodom.kr/Internet_Protocol_Suite/Packet

 

2. 라우팅(Routing)

• 경로 정보를 기반으로 현재의 네트워크에서 다른 네트워크로 최적의 경로를 통해 데이터를 전송하는 기법
• 패킷을 전송하기 위해 송신자측에서 목적지까지의 경로를 정하고, 정해진 경로를 따라 패킷을 전달하는 과정
• IP가 네트워크 장치가 갖는 고유의 주소라고 하면, 라우팅은 그 주소를 찾아가는 과정
• 라우팅에는 목적지 주소, 토폴로지, 트래픽 부하, 링크 비용(라우팅 매트릭) 등의 정보가 사용된다.

2-1. 라우터(Router)

• 라우팅을 능동적으로 수행하는 장치
• LAN과 LAN을 연결하거나, LAN과 WAN을 연결하기 위한 인터넷 네트워크 장비

2-2. 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)

• 라우터 간 통신 방식을 규정하는 통신 규약
• 정적 프로토콜
• 동적 프로토콜
  • IGP(Interior Gateway Protocol): 자율 시스템(AS, Autonomous System) 내부에서 운영되는 라우팅 프로토콜
  • EGP(Exterior Gateway Protocol): 외부의 서로 다른 AS간의 라우팅 정보를 교환하기 위한 라우팅 프로토콜
  • 자율 시스템(AS, Autonomous System): 동일한 라우팅 정책으로 하나의 관리자에 의하여 운영되는 네트워크(즉 한 회사나 단체에서 관리하는 라우터 집단)

출처: https://needjarvis.tistory.com/159

• https://m.blog.naver.com/soojin_2604/221961108695

2-3. 라우팅 테이블(Routing Table)

• 패킷을 목적지로 전달하기 위해 참조하는 테이블
• 목적지 네트워크 및 목적지 네트워크와 연결되는 인터페이스를 기록한 데이터베이스

출처: https://yoo11052.tistory.com/40

👉 Host A가 Host B와 통신하고 싶다고 목적지 IP(10.0.0.5)를 라우터에게 알려주면, 라우터가 라우팅 테이블에 저장된 여러 가지 정보들을 바탕으로 최적의 경로(10.0.0.0/8)를 선택한다.

 

3. 라우팅 방식

3-1. 정적 라우팅(Static Routing) 방식

• 네트워크 관리자가 패킷의 경로를 임의로 결정하여 수동으로 구성하는 라우팅 방식
• 네트워크 환경 변화와는 무관하게 항상 같은 경로로만 패킷 라우팅 경로를 설정, 유지
• netstat -r: 라우팅 테이블 확인

출처: https://itexam24.com/appendix-lab-viewing-host-routing-tables-answers/

• 정적 라우팅 방식의 경우, 이 라우팅 테이블을 하나하나 조작하여 경로를 입력해 주어야 한다.
• ip route [목적지 주소][서브넷 마스크][interface | address]
• 장점
  • 동적 라우팅에 비해 설정이 간단하고 라우터의 부하가 작다.
    • 지정해준대로만 전송하기 때문에 동적 라우팅에 비해 속도도 빠르고 성능이 좋다.
  • 다른 네트워크를 거치지 않아 동적 라우팅보다 보안성이 좋다.
    • 자신의 정보를 알리지 않음 (라우팅 테이블 교환X)
  • CPU가 경로 설정을 위해 통신하지 않아 동적 라우팅보다 CPU 부하가 적다. 
• 단점
  • 라우팅 갱신 ➡ 수작업 ➡ 작업 부담이 크고, 최신화 보장 X
  • 소규모 네트워크에 적합, 대규모 네트워크에서 오류가 발생하기 쉽다.
  • 라우터의 수가 많아질 수록 복잡해지고 장애 대처와 관리가 어렵다.

3-2. 동적 라우팅(Dynamic Routing) 방식

• 라우터가 라우팅 테이블의 현재 경로 상태에 따라 경로를 자동으로 조정하는 라우팅 방식
• 인접한 서로 다른 라우터들이 네트워크 정보를 교환하며 라우팅 설정을 한다.
• 장점
  • 네트워크 관리자가 초기 설정만 해주면 네트워크 변화에 능동적으로 대처할 수 있다. 
  • 작업 부담이 없고, 항상 최신 라우팅 정보를 유지할 수 있다.
• 단점
  • 라우터의 부하가 크다.
    • 라우팅테이블을 라우터 간에 계속 업데이트하며 교환하기 때문에
  • 라우터에 불필요한 라우팅 정보까지 설정이 될 수 있으므로 라우팅 속도가 정적 라우팅에 비해 느리다.
• 운영 관리 측면의 장점 때문에, 동적 라우팅을 이용하는 네트워크가 많다.

 

 

 

참고

https://yoo11052.tistory.com/40

https://velog.io/@ash3767/%EB%9D%BC%EC%9A%B0%ED%8C%85

https://steady-coding.tistory.com/528