IP 라우팅

IP 라우팅은 IP 네트워크에 대한 애플리케이션 라우팅 방법론이다. 여기에는 프로토콜과 기술뿐만 아니라 전 세계 조직의 정책과 인터넷 인프라의 구성이 포함된다. 각 IP 네트워크 노드에서, IP 라우팅은 IP 네트워크에서 소스에서 그것의 목적지까지의 네트워크 패킷에 적합한 경로를 결정하는 것을 포함한다. 이 프로세스는 정적 구성 규칙을 사용하거나 라우팅 프로토콜에서 동적으로 얻어지는 특정 패킷 전달 방법을 선택하여 원하는 최종 목적지에 한 번 더 가까이 접근하여 트래픽을 다음으로 이용 가능한 중간 네트워크 노드로 유도하며, 잠재적으로 복수의 컴퓨터 네트워크에 걸쳐 있는 총 경로로 전달한다.

네트워크는 라우팅에 최적화된 전문 소프트웨어 지원을 가진 게이트웨이나 라우터라고 불리는 전문화된 호스트에 의해 서로 분리된다. 라우터에서 인터페이스에 도착하는 패킷은 소스 및 대상 주소 지정을 검사하고 대상 주소와 규칙 및 성능 메트릭 집합에 따라 적절한 송신 인터페이스에 대기한다. 규칙은 모든 인터페이스와 연결된 네트워크에 대한 항목을 포함하는 라우팅 테이블로 인코딩된다. 네트워크 패킷에 대한 요구사항을 만족하는 규칙이 없는 경우, 네트워크 패킷은 기본 경로로 전달된다. 라우팅 테이블은 네트워크 관리자가 수동으로 유지하거나 라우팅 프로토콜로 동적으로 업데이트한다. 라우팅 규칙은 가용 대역폭, 예상 패킷 손실률 및 특정 기술 요건과 같은 소스 및 대상이 아닌 다른 매개변수를 포함할 수 있다.

IP 포워딩 알고리즘은 각 패킷의 크기, 헤더에 지정된 서비스 유형, 링크 용량, 활용률, 링크에서 지원되는 최대 데이터그램 크기 등 네트워크의 다른 라우터에 대한 사용 가능한 링크의 특성을 고려한다. 일반적으로 대부분의 라우팅 소프트웨어는 최단 경로 알고리즘을 통한 경로를 결정한다. 그러나 다른 라우팅 프로토콜은 최상의 경로를 결정하기 위해 다른 측정기준을 사용할 수 있다. 각 링크에 대해 요구되고 제시된 지표를 기초로, 각 경로에는 관련 비용이 있다. 라우팅 알고리즘은 다음 홉을 선택할 때 비용을 최소화하려고 시도한다.

라우팅 프로토콜은 라우터가 네트워크의 토폴로지, 그리고 각 라우팅 노드의 능력에 관한 정보를 교환하고 공유하는 소프트웨어 메커니즘이다. 그러므로 그것은 하나의 네트워크 내에서 그리고 여러 네트워크를 통하여 트래픽이 지시되는 네트워크-글로벌 규칙을 구현한다. 서로 다른 프로토콜은 다른 토폴로지 또는 다른 애플리케이션 영역에 종종 사용된다. 예를 들어, OSPF(Open Shorth Path First) 프로토콜은 일반적으로 기업 내의 하위 네트워크 간에 패킷을 라우팅하는 데 사용되고, BGP(Border Gateway Protocol)는 글로벌 규모로 사용된다.^[1] BGP는 전세계 인터넷 라우팅의 사실상의 표준이다.

프로토콜구분

라우팅 프로토콜은 네트워크 범위의 관점에서 운용의 영역으로 크게 구별될 수 있다. 내부 게이트웨이 프로토콜은 자율 시스템 내의 라우팅에 사용되는 반면, 외부 게이트웨이 프로토콜은 이들 사이의 트래픽을 라우팅한다. 이전 그룹은 RIP(Routing Information Protocol)와 OSPF(Open Shorth Path First)로 예시되며, 외부 게이트웨이 프로토콜(EGP)과 BGP(Border Gateway Protocol)는 외부 유형의 예다. BGP는 인터넷에서 사용되는 지배적인 경로 분배 프로토콜이다.

라우팅 알고리즘

IP 포워딩 알고리즘은 IP 네트워크에 대한 라우팅의 구체적인 구현이다. 데이터의 성공적인 전송을 달성하기 위해 알고리즘은 라우팅 테이블을 사용하여 데이터그램의 다음 목적지로 다음 홉 라우터를 선택한다. 선택한 라우터의 IP 주소는 다음 홉 주소로 알려져 있다.^[1]

여러 목적지가 일치할 때 가장 긴 서브넷 마스크(가장 구체적인 경로)를 선택한다. 서브넷 마스크가 동일한 경로가 여러 개일 경우 가장 낮은 메트릭의 경로가 사용된다. 기본 경로가 여러 개 있는 경우 메트릭을 사용하여 사용할 경로를 결정한다. 서브넷 마스크와 메트릭이 동일한 여러 경로가 있는 경우, 시스템은 포워딩 전략으로 동일한 비용의 다중 경로 라우팅을 사용할 수 있다.

IP 포워딩 알고리즘에는 다음과 같이 명시되어 있다.^{[citation needed]}

대상 IP 주소 지정, D, 및 네트워크 접두사,N:

(직접 연결된 네트워크 주소와 일치하는 경우)

해당 네트워크 링크를 통해 데이터그램 제공;

그렇지 않은 경우(라우팅 테이블이 에 대한 경로를 포함함)

라우팅 테이블에 나열된 다음 홉 주소로 데이터그램 보내기;

그렇지 않은 경우(기본 경로가 있는 경우)

데이터그램을 기본 경로로 보내기;

다른

발신자에게 전달 오류 메시지 보내기;

경로를 이용할 수 없을 때, 패킷의 발신자에게 ICMP 오류 메시지를 보내, 패킷이 전달될 수 없음을 호스트에게 알리고, 네트워크 혼잡을 피하기 위해 불필요한 재전송을 피한다. 송신 호스트는 전송을 중지하거나 다른 주소나 경로를 선택해야 한다.

라우팅 테이블

다음은 Unix와 유사한 운영 체제에서 일반적인 라우팅 테이블을 나타낸다.

Kernel IP routing table Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface 0.0.0.0         71.46.14.1      0.0.0.0         UG    0      0        0 ppp0 10.0.0.0        0.0.0.0         255.0.0.0       U     0      0        0 eth0 71.46.14.1      0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 ppp0 169.254.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0 172.16.0.0      0.0.0.0         255.240.0.0     U     0      0        0 eth0 192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.0.0     U     0      0        0 eth0 192.168.1.0     192.168.96.1    255.255.255.0   UG    0      0        0 eth0 192.168.96.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0 0 eth0

호스트에는 여러 개의 네트워크 인터페이스가 있다. eth0은 이더넷 포트를 나타내는 네트워크 인터페이스 카드의 인터페이스 이름이다. ppp0은 PPPoE 인터페이스로, 이 예에서 기본 경로로 구성된다.

기본 경로는 목적지 0.0.0.0과 G 플래그에 의해 인식된다. 네트워크 라우터는 네트워크 마스크 255.255.255.255와 플래그 H에 의해 식별된다.

가장 일반적인 라우팅 플래그
깃발	설명
G	게이트웨이 사용(게이트웨이가 채워짐)
H	대상이 호스트(32비트 비트)
U	경로가 시작됨

참고 항목

다중 경로 라우팅

참조

^ ^a ^b Comer, Douglas E. (2000). Internetworking with TCP/IP (4th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.

[comer-1] Comer, Douglas E. (2000). Internetworking with TCP/IP (4th ed.). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall.

[1]

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