라우터(컴퓨팅)

Router (computing)
여러 네트워크에 연결된 엔터프라이즈급 라우터를 포함하는 랙
홈 오피스 및 스몰 오피스 무선 공유기

라우터[a] 컴퓨터 네트워크 간데이터 패킷을 전송하는 네트워킹 장치입니다.라우터는 인터넷에서 트래픽 유도 기능을 수행합니다. 페이지나 이메일과 같이 인터넷을 통해 전송되는 데이터는 데이터 패킷의 형태입니다.패킷은, 통상, 행선지 [2]노드에 도달할 때까지, 네트워크(예를 들면 인터넷)를 구성하는 네트워크를 개입시켜 라우터에서 다른 라우터로 전송 됩니다.

라우터는 다른 [b]IP 네트워크에서2개 이상의 데이터 회선에 접속되어 있습니다.데이터 패킷이 회선 중 하나에 착신하면 라우터는 패킷헤더의 네트워크주소 정보를 읽어 최종 수신처를 결정합니다.그런 다음 라우팅 테이블 또는 라우팅 정책 내의 정보를 사용하여 패킷이 이동 중인 다음 네트워크로 전송됩니다.

가장 친숙한 유형의 IP 라우터는 홈 컴퓨터와 인터넷 간에 IP 패킷을 단순히 전송하는 홈 및 스몰오피스 라우터입니다.엔터프라이즈라우터 등 보다 고도의 라우터는 인터넷백본광섬유 회선을 따라 데이터를 고속으로 전송하는 강력한 코어 라우터에 대기업 또는 ISP 네트워크를 접속합니다.

작동

상호 연결된 네트워크에서 여러 라우터를 사용하는 경우 라우터는 라우팅 프로토콜을 사용하여 수신인 주소에 대한 정보를 교환할 수 있습니다.각 라우터는 상호 연결된 [3]네트워크상의 2개의 컴퓨터 시스템 간에 라우팅 테이블(루트 리스트)을 구축합니다.

라우터를 실행하는 소프트웨어는 [4]플레인이라고 불리는2개의 기능 처리 유닛으로 동시에 동작합니다.

  • 컨트롤 플레인:라우터는 데이터 패킷 전송에 사용할 루트 및 물리 인터페이스 접속을 나열하는 라우팅 테이블을 유지합니다.이를 위해서는 스태틱루트라고 불리는 미리 설정된 내부 디렉티브를 사용하거나 라우팅 프로토콜을 사용하여 동적으로 루트를 학습합니다.스태틱 루트 및 다이내믹루트는 라우팅 테이블에 저장됩니다.다음으로 컨트롤 플레인로직은 테이블에서 불필요한 디렉티브를 삭제하고 포워딩 플레인이 사용하는 Forwarding Information Base(FIB; 전송 정보 베이스)를 구축합니다.
  • 전달 평면:이 유닛은, 착신 인터페이스 접속과 발신 인터페이스 접속간에 데이터 패킷을 전송합니다.착신시에 각 패킷의 헤더를 읽어, 행선지를 컨트롤 플레인에 의해서 공급되는 FIB 의 엔트리와 대조해, FIB 로 지정된 발신 네트워크에 패킷을 송신합니다.

적용들

ADSL을 사용하여 인터넷에 접속하기 위한 전화 소켓(왼쪽, 흰색)과 가정용 컴퓨터 및 프린터에 접속하기 위한 이더넷 잭(오른쪽, 노란색)을 표시하는 일반적인 가정용 또는 소규모 사무실 DSL 라우터입니다.

라우터에는 동선 케이블, 광섬유, 무선 전송 등 다양한 유형의 물리층 접속용 인터페이스가 있습니다., 다른 네트워크층 전송 규격도 서포트할 수 있습니다.각 네트워크 인터페이스는 데이터 패킷을 전송 시스템 간에 전송할 수 있도록 하기 위해 사용됩니다.라우터는 서브넷이라고 불리는 컴퓨터 디바이스의 논리 그룹을 각각 다른 네트워크 프레픽스를 가지는 2개 이상 접속하기 위해서도 사용할 수 있습니다.

라우터는 기업 내, 기업과 인터넷 간 또는 Internet Service Provider(ISP; 인터넷서비스 프로바이더) 네트워크 에 연결을 제공할 수 있습니다.최대 라우터(Cisco CRS-1이나 Juniper PTX 등)는 다양한 ISP를 상호 접속하거나 대규모 기업 [5]네트워크에서 사용할 수 있습니다.일반적으로 소형 라우터는 일반적인 홈네트워크와 사무실네트워크에 접속할 수 있습니다.

모든 사이즈의 라우터는 [6]기업내에서 입수할 수 있습니다.가장 강력한 라우터는 보통 ISP, 학술기관 및 연구기관에서 볼 수 있습니다.또, 대규모 기업에서는, 인트라넷의 데이터 트래픽의 계속 증가하는 요구에 대응하기 위해서, 보다 강력한 라우터가 필요하게 되는 경우도 있습니다.대규모 네트워크 내의 라우터를 상호 접속하기 위한 계층형 인터넷 워킹모델이 일반적으로 [7]사용되고 있습니다.

액세스, 코어 및 배포

OpenWrt에서 사용되는 LuCI 웹 인터페이스의 스크린샷.이 페이지에서는, 다이나믹 DNS 를 설정합니다.

Small Office/Home Office(SOHO; 스몰오피스/ 오피스) 모델을 포함한 액세스라우터는 자체 계층형 라우팅이 필요 없는 가정 및 고객 사이트(브런치 오피스 등)에 배치되어 있습니다.통상, 저비용으로 최적화되어 있습니다.일부 SOHO 라우터에서는 토마토, OpenWrt 또는 DD-WRT[8]같은 Linux 기반의 대체 펌웨어를 실행할 수 있습니다.

디스트리뷰션라우터는 여러 액세스라우터로부터의 트래픽을 집약합니다.디스트리뷰션라우터는 대부분의 경우 Wide Area Network(WAN; 와이드 에리어 네트워크) 전체에서 Quality of Service(QoS; 서비스 품질)를 강제하기 위해 대량의 메모리가 탑재되어 있고 여러 개의 WAN 인터페이스 접속 및 상당한 온보드 데이터 처리 루틴이 있을 수 있습니다.또, 파일 서버 그룹이나 다른 [9]외부 네트워크에의 접속을 제공할 수도 있습니다.

기업에서는 코어 라우터가 캠퍼스 내의 여러 건물 또는 대규모 기업 로케이션에서 디스트리뷰션티어 라우터를 상호 접속하는 접힌 백본을 제공할 수 있습니다.이들은 고대역폭용으로 최적화되는 경향이 있지만 엣지 [10]라우터의 일부 기능이 부족합니다.

보안.

외부 네트워크는 로컬네트워크 보안 전략 전체의 일부로 신중하게 검토해야 합니다.라우터에는 방화벽, VPN 처리 및 기타 보안 기능이 포함되어 있을 수 있습니다.또, 이러한 기능은 다른 디바이스에 의해서 처리되는 경우도 있습니다.라우터는 일반적으로 네트워크주소 변환도 실행합니다.이 변환은 외부 접속에서 시작되는 접속을 제한하지만 모든 [11]전문가가 보안 기능으로 인식하는 것은 아닙니다.일부 전문가들은 오픈 소스 라우터가 클로즈드 소스 라우터보다 더 안전하고 신뢰할 수 있다고 주장합니다.이는 오픈 소스 라우터가 실수를 신속하게 발견하여 수정할 [12]수 있기 때문입니다.

다른 네트워크 라우팅

또, 라우터는, 동작하고 있는 네트워크에 근거해 구별되는 경우가 많습니다.단일 조직의 LAN(Local Area Network) 내의 라우터를 내부 라우터라고 부릅니다.인터넷 백본으로 동작하는 라우터는 외부 라우터라고 불립니다.LAN을 인터넷 또는 Wide Area Network(WAN; 와이드 에리어 네트워크)에 접속하는 라우터를 보더 라우터 또는 게이트웨이 [13]라우터라고 부릅니다.

인터넷 접속 및 내부 사용

ISP 및 주요 기업 접속용 라우터는 보통 BGP를 사용하여 라우팅 정보를 교환합니다. RFC 4098 에서는,[14] 기능에 따라서 BGP 라우터의 타입이 정의되고 있습니다.

  • 엣지 라우터(프로바이더엣지 라우터라고도 불립니다):ISP 네트워크의 엣지에 배치됩니다.라우터는 External Border Gateway Protocol(EBGP)을 사용하여 다른 ISP 또는 대규모 기업 자율 시스템에 있는 라우터에 접속합니다.
  • 서브스크라이버 엣지 라우터(고객 엣지 라우터라고도 불립니다):서브스크라이버 네트워크의 엣지에 배치되어 프로바이더의 자율 시스템에 EBGP도 사용합니다.일반적으로는 (기업) 조직에서 사용됩니다.
  • 공급자경계 라우터:ISP Autonomous Systems 내의 다른 BGP 라우터와의 BGP 세션을 유지하는 ISP를 상호 접속하기 위한 BGP 라우터.
  • 코어 라우터:자율 시스템 내에 [15]엣지 라우터 간에 트래픽을 전송하는 백본으로 존재합니다.
  • ISP 내: ISP의 자율 시스템에서 라우터는 내부 BGP를 사용하여 다른 ISP 엣지 라우터, 다른 인트라넷코어 라우터 또는 ISP의 인트라넷 프로바이더 경계 라우터와 통신합니다.
  • 인터넷 백본:인터넷은 이전 네트워크와는 달리 명확하게 식별할 수 있는 백본이 없습니다.디폴트 프리 존(DFZ)」를 참조해 주세요.주요 ISP의 시스템라우터는 현재의 인터넷백본코어로 [16]간주될 수 있는 것을 구성합니다.ISP는 여기서 설명하는4가지 타입의 BGP 라우터를 모두 동작시킵니다.ISP 코어 라우터는, 엣지와 보더 라우터의 상호 접속에 사용됩니다.코어 라우터는 BGP와 멀티프로토콜 라벨 [17]스위칭프로토콜의 조합에 근거해 가상 프라이빗 네트워크에 특화된 기능을 가지는 경우도 있습니다.
  • 포트 전송: 라우터는 인터넷에 연결된 개인 [6]서버 간의 포트 전송에도 사용됩니다.
  • 음성, 데이터, 팩스 및 비디오 처리 라우터: 일반적으로 액세스서버 또는 게이트웨이라고 불리며, 이러한 디바이스는 인터넷상의 음성, 데이터, 비디오 및 팩스트래픽의 라우팅과 처리에 사용됩니다.2005년 이후 대부분의 장거리 전화 콜은 음성 게이트웨이를 통해 IP 트래픽(VOIP)으로 처리되었습니다.액세스 서버 타입의 라우터의 사용은 인터넷의 출현에 따라 확대되었습니다.첫 번째는 다이얼 업 액세스와 음성 전화 서비스의 부활입니다.
  • 대규모 네트워크에서는 일반적으로 멀티레이어 스위치를 사용합니다.레이어 3 디바이스는 같은 보안 존 내의 여러 서브넷을 단순히 상호 접속하기 위해 사용됩니다.또한 필터링, 변환, 로드밸런싱 또는 기타 고도의 기능이 필요한 경우(특히 존 간) 상위 레이어 스위치도 사용됩니다.

역사

최초의 ARPANET 라우터인 Interface Message Processor는 1969년 8월 30일에 UCLA에 제공되어 1969년 10월 29일에 온라인으로 전환되었습니다.

인터페이스 컴퓨터의 개념은 1966년 [18]Donald Davies에 의해 NPL 네트워크를 위해 처음 제안되었습니다.Wesley Clark도 다음 해에 ARPANET에서 사용하기 위해 같은 아이디어를 생각해 냈다.이름 있는 Interface Message Processors(IMP; 인터페이스 메시지프로세서)라는 이름의 이들 컴퓨터는 오늘날 라우터와 기본적으로 동일한 기능을 가지고 있습니다.라우터(당시 게이트웨이라고 불렸던)에 대한 아이디어는 처음에는 International Networking Working Group(INWG; 국제 네트워킹 워킹 그룹)이라고 불리는 컴퓨터 네트워킹 연구자들의 국제적인 그룹을 통해 이루어졌습니다.1972년 다른 네트워크 연결에 관련된 기술적 문제를 검토하기 위해 비공식 그룹으로 설립된 이 단체는 그해 [19]국제정보처리연맹(International Federation for Information Processing)의 소위원회가 되었다.이들 게이트웨이 디바이스는 두 가지 점에서 이전의 대부분의 패킷스위칭 방식과는 달랐습니다.우선, 시리얼 회선이나 로컬 에리어 네트워크 등, 다른 종류의 네트워크를 접속했습니다.둘째, 이들 디바이스는 커넥션이 없는 디바이스로 트래픽이 확실하게 전달되도록 하는 역할을 하지 않으며 이 기능은 호스트에 전적으로 맡겨집니다.이 특정 아이디어, 엔드엔드 원칙은 이전에 CYCLADES 네트워크에서 개척되었습니다.

이 아이디어는 두 가지 동시대의 프로그램의 일부로 프로토타입 시스템을 제작하기 위해 더 자세히 탐구되었습니다.그 중 하나는 [20]오늘날 사용되는 TCP/IP 아키텍처를 만든 최초의 DARPA 시작 프로그램입니다.다른 하나는 새로운 네트워킹 기술을 탐색하는 Xerox PARC의 프로그램으로, PARC 유니버설 패킷 시스템을 만들었습니다.기업의 지적 재산 문제로 인해 Xerox 이외에서는 수년간 [21]거의 주목을 받지 못했습니다.1974년 초 이후, 최초의 Xerox 라우터가 동작 가능하게 되었습니다.최초의 진정한 IP 라우터는 1975-1976년 [22]동안 DARPA가 시작한 노력의 일환으로 BBN의 Ginny Strazisar에 의해 개발되었습니다.1976년 말까지 3대의 PDP-11 기반 라우터가 실험적인 [23]인터넷 프로토타입으로 가동되었습니다.

최초의 멀티프로토콜 라우터는 1981년 MIT와 스탠포드의 직원 연구자들에 의해 독립적으로 개발되었으며, 두 라우터 모두 PDP-11에 기반하고 있습니다.스탠포드의 라우터 프로그램은 윌리엄 예거가, MIT는 노엘 [24][25][26][27]치아파가 맡았다.현재는 거의 모든 네트워킹이 TCP/IP를 사용하지만 멀티프로토콜 라우터는 여전히 제조되고 있습니다.TCP/IP 이외의 프로토콜이 사용되던 컴퓨터 네트워킹의 초기 단계에서 이러한 프로토콜은 중요했습니다.IPv4와 IPv6를 모두 처리하는 최신 라우터는 멀티프로토콜이지만 AppleTalk, DECnet, IP 및 Xerox 프로토콜을 처리하는 라우터보다 단순합니다.

1970년대 중반부터 1980년대까지 범용 미니컴퓨터는 라우터 역할을 했습니다.최신 고속 라우터는 네트워크 프로세서 또는 고도로 특수화된 컴퓨터입니다.패킷 전송 등의 일반적인 라우팅 기능과 IPsec 암호화 등의 특수 기능을 모두 고속화하기 위해 추가 하드웨어 액셀러레이션을 추가합니다.연구 및 기타 애플리케이션에는 오픈 소스 라우팅 코드를 실행하는 Linux Unix 소프트웨어 기반 머신이 많이 사용되고 있습니다.Cisco IOS 운영시스템은 독립적으로 설계되어 있습니다.JunosNX-OS 등의 주요 라우터 운영시스템은 Unix 소프트웨어의 광범위한 변경 버전입니다.

전송

라우터의 주된 목적은, 복수의 네트워크에 접속해, 직접 접속된 네트워크 또는 그 이상의 리모트네트워크를 수신처로 하는 패킷을 전송하는 것입니다.라우터의 프라이머리 전송 결정은 레이어 3 IP 패킷의 정보, 특히 행선지 IP 주소에 근거하고 있기 때문에, 라우터는 레이어 3 디바이스로 간주됩니다.라우터는 패킷을 수신하면, 라우팅 테이블을 검색해, 패킷의 행선지 IP 주소와 라우팅 테이블내의 주소의 어느 쪽인가에 최적인 일치를 찾습니다.일치하는 것이 발견되면 패킷은 테이블엔트리에 표시된 발신 인터페이스의 레이어2 데이터 링크프레임으로 캡슐화 됩니다.라우터는 일반적으로 [28]패킷payload를 조사하지 않고 레이어3 주소만으로 전송 결정을 합니다.또, Quality of Service(QoS; 서비스 품질)의 힌트를 얻기 위해서, 헤더내의 다른 정보(옵션)를 조사합니다.순수한 IP 전송에서는, 라우터는 개개의 [29]패킷에 관련 붙여진 상태 정보를 최소한으로 억제하도록 설계되어 있습니다.패킷이 전송되면,[c] 라우터는 패킷에 관한 이력 정보를 보관 유지하지 않습니다.

라우팅 테이블 자체에는 수동으로 설정된 디폴트루트 또는 스태틱루트, 라우터가 다른 라우터로부터 루트를 학습하는 라우팅 프로토콜로부터의 다이내믹엔트리 등 다양한 소스로부터 파생된 정보를 포함할 수 있습니다.디폴트 루트는 수신처가 라우팅 테이블에 표시되지 않는 모든 트래픽을 라우팅하기 위해 사용되는 루트입니다.디폴트 루트가 인터넷서비스 프로바이더에 로컬 이외의 트래픽을 모두 송신하는 홈이나 스몰비즈니스 등 소규모 네트워크에서는 일반적이며 필요한 경우에도 마찬가지입니다.디폴트 루트는 수동으로 설정(스태틱루트로)하거나 다이내믹라우팅 프로토콜로 학습하거나 DHCP로 [d][30]취득할 수 있습니다.

라우터는 한 번에 여러 개의 라우팅 프로토콜을 실행할 수 있으며, 특히 서로 다른 라우팅 프로토콜을 실행하는 네트워크의 일부 간에 자율 시스템 경계 라우터 역할을 하는 경우, 같은 [31]라우터에서 실행되는 서로 다른 프로토콜 간에 정보를 공유하기 위해 재배포를 사용할 수 있습니다(보통 선택적으로).

주로 라우팅 테이블을 통해 처리되는 패킷의 전송처 인터페이스를 결정하는 것 외에 라우터는 패킷이 라우터가 처리할 수 있는 레이트보다 높은 레이트로 착신했을 때의 congestion도 관리해야 합니다.일반적으로 사용되는 정책은 테일드롭, 랜덤 조기검출(RED), 가중치 랜덤 조기검출(WRED)의 3가지입니다.테일 드롭은 가장 심플하고 가장 쉽게 구현됩니다.라우터는, 라우터내의 버퍼 영역이 소진되면, 새로운 착신 패킷을 드롭 합니다.RED는 큐가 버퍼의 사전 설정된 부분을 초과하면 데이터그램을 조기에 폐기하고 모든 착신 패킷을 폐기하여 테일 드롭으로 되돌릴 때까지 사전에 결정된 최대값에 도달할 때까지 폐기합니다.WRED 는, 트래픽의 타입에 의해서 보다 용이하게 패킷을 드롭 하도록 설정할 수 있습니다.

라우터가 실행하는 또 다른 기능은 트래픽 분류와 먼저 처리해야 할 패킷의 결정입니다.이는 과도한 [citation needed]지연이 발생하지 않도록 Voice over IP를 배치할 때 중요QoS를 통해 관리됩니다.

또한 라우터가 실행하는 다른 기능은 정책 기반 라우팅이라고 불리며, 패킷 전송 결정이 [32]내려졌을 때 라우팅 테이블에서 파생된 규칙을 덮어쓰도록 특별한 규칙이 구성됩니다.

일부 기능은 Application-Specific Integrated Circuit(ASIC; 응용 프로그램 고유 집적회로)를 통해 실행되며 패킷 처리에 필요한 CPU 시간 스케줄링의 오버헤드를 방지할 수 있습니다.그 외의 패킷은, ASIC [citation needed]로 처리할 수 없는 특별한 주의가 필요하기 때문에, CPU 를 개입시켜 실행할 필요가 있는 경우가 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 영국 영어에서는 /ruːtrr/로 발음되며, 미국 및 호주 [1]영어에서는 /ˈrattrr/로 발음됩니다.
  2. ^ 단일 네트워크에서 데이터 회선을 연결하는 네트워크 스위치와는 달리
  3. ^ 일부 라우터 실장에서는 전송 액션이 통계 데이터 수집을 위해 라우팅 테이블엔트리와 관련된 카운터를 증가시킬 수 있습니다.
  4. ^ 라우터는 DHCP 클라이언트 또는 DHCP 서버로서 기능할 수 있습니다.

레퍼런스

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외부 링크