Autonomous System(AS)은 하나의 관리자에 의해 운영되는 자유롭게 네트워크를 꾸밀 수 있는 권한이 있는 구간이다.
AS는 아래와 같이 두 가지로 나뉜다.
intra-AS (= intra domain)
AS의 모든 라우터는 동일한 도메인 내의 프로토콜을 실행해야 한다.
서로 다른 AS의 라우터의 동작법은 서로 다를 수 있다.
gateway router를 통해 다른 intra domain과 연결될 수 있다.
inter-AS (= inter domain)
gateway는 도메인 간 라우팅(및 도메인 내 라우팅)을 수행한다.
위 사진에서 각각 AS1, AS2, AS3은 intra AS이다.
그리고 각각 intra AS를 이어주는 것이 inter AS인데, 해당 라우터에는 Intra-AS routing용과 Inter-AS routing용으로 2개의 포워딩 테이블이 구성되어 있다.
위 사진에서 AS1의 라우터가 외부로 나가거나 들어오는 데이터그램을 송수신 할 때 아래의 두 가지 조건을 만족해야 한다.
1. AS2를 통해 도달할 수 있는 대상과 AS3을 통해 도달할 수 있는 대상을 알아본다.
2. 연결 가능성에 대한 정보를 AS1의 모든 라우터에 전파합니다.
Intra-AS routing
Intra-AS routing 프로토콜에서 가장 자주 쓰는 프로토콜은 아래와 같다.
- RIP (Routing Information Protocol) [RFC 1723]
구현이 쉬우며 UDP 소켓으로 클래식 DV(distance vector)를 사용하여 30초마다 DV를 교환한다.
여러 가지 단점으로인해 최근에는 OSFP를 더 많이 사용한다.
- EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
DV 기반으로 2013년, [RFC 7868]로 공개되기 이전까지 Cisco의 소유였다.
토폴로지(망 구성 방식)가 변경된 뒤에 일어나는 불안정한 라우팅을 최소화하는데 최적화된 고급 거리 벡터 라우팅 프로토콜이다.
- OSPF (Open Shortest Path First) [RFC 2328]
다익스트라 알고리즘이 구현되어 있다.
RIP (Routing Information Protocol)
정보를 소켓으로 주고 받으며 계산하는 것이 핵심이다.
유닉스에서 구현되어 있으며 30초마다 한 번씩 거리 정보(DV)를 송수신한다. (벨만-포드 알고리즘)
라우터를 건너갈 때 15개가 넘지 않도록 하는데,
그 이유는 30초마다 한 번씩 DV를 전달하기 때문에 15개의 라우터에 DV를 모두 전달하기 위해서는 7분 이상의 시간이 소요되기 때문에 복잡한 네트워크에서는 사용하지 못한다.
loop를 생성하지 않도록 posion reverse를 사용한다.
UDP 소켓을 이용하여 DV를 전달하며, default 포트는 520이다.
RIP 패킷의 포맷이다.
공식 문서에 UDP 패킷에 넣어 전송하라고 명시되어 있다.
실제 리소스는 https://frrouting.org. 사이트를 통해 확인할 수 있다.
현재는 네트워크 안에서 모두 구현되어 있으며 라우터 관련 프로토콜 SW는 대부분 공개되어 있다.
OSPF (Open Shortest Path First) routing
OSPF도 마찬가지로 구현이 되어 있다. 다익스트라 알고리즘을 이용하는 link state 알고리즘이기 때문에 때문에 각 링크 정보들을 계속해서 뿌려줘야 한다. 라우터는 뿌린 메세지를 통해 그래프를 만들고 알고리즘을 이용하여 최단경로를 찾아준다.
"open"은 라우팅 프로토콜이 공용으로 사용 가능함을 의미한다.라우터는 전체 AS에 대해 완벽한 방향 그래프를 얻는다.OSPF에서 라우터는 AS에서 인접한 라우터 뿐만 아니라 다른 모든 라우터들에게도 라우팅 정보를 브로드캐스트 한다.링크 상태가 변경되거나, 30분이 지나면 라우팅 정보를 브로드캐스트 한다.
OSPF 프로토콜을 통해 메세지를 전달할 때, TCP/UDP 프로토콜을 사용하지 않고 IP 위에 OSPF 자체로 OSPF 프로토콜로 동작한다. 따라서 IP 헤더에는 프로토콜이라는 필드가 존재하는데, 이 필드는 상위 계층에서 사용하고 있는 프로토콜의 종류를 알려주는 필드이다. OSPF 프로토콜 사용시 TCP/UDP와 같은 값이 들어 있는 게 아니라 OSPF 자체가 들어가 있다.
모든 OSPF 메세지는 악의적인 침입을 막기 위해 인증된다.
OSPF는 계층적인 구조를 가지고 있다.
OSPF AS는 area로 구성되어 있고 각 영역은 각자 자신의 OSPF 라우팅을 수행한다.
각 area 내에서 하나 이상의 area border router가 외부 area로의 패킷 라우티을 담당한다.
이러한 영역은 backbone으로 설정되어 있고 backbone의 주요 역할은 AS 영역 사이에서의 트래픽 라우팅이다.
참고 및 출처
https://corona-world.tistory.com/40
https://terryvery.tistory.com/94
https://velog.io/@ilil1/Hierarchical-Routing-11
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