RIP과 OSPF 담당교수님 : 임효택 20011553 황철종 20051430 김민석

라우팅 프로토콜의 분류 - 라우터가 라우팅 할 수 있는 프로토콜. 라우티드 프로토콜 : - 라우터가 라우팅 할 수 있는 프로토콜. - 라우터는 라우티드 프로토콜이 지정하는 논리 적 인터네트워크를 해석할수 함. 라우팅 프로토콜 : 특정한 라우팅 알고리즘을 구현해 라우팅을 수행 하는 프로토콜. 라우티드 프로토콜 ; 라우터가 라우팅(목적지 호스트로 연결되는 경로를 찾는 프로세스) 할 수 있는 프로토콜입니다. 라우터는 라우티드 프로토콜이 지정하는 논리적 인터네트워크를 해석할수 있어야 합니다. 라우티드 프로토콜의 예로는 DECnet, IP 등이 있습니다. 라우팅 프로토콜 : 특정한 라우팅 알고리즘을 구현해 라우팅을 수행하는 프로토콜입니다. 라우팅 프로토콜의 예로는 RIP, IGRP, OSPF등이 있습니다.

- 그때 그때 가장 좋은 길을 찾아내는 방식. 가. 사람의 경로 입력 여부에 따라 스태틱 라우팅 프로토콜 : - 라우터에 사람이 일일이 경로를 입력 해주는 것. - 가장 빠르고 좋은 길을 사람이 찾는것. - 이후 라우터는 사람이 입력해 준대로 데이터를 보 내기만 하면 되는 것. 다이나믹 라우팅 프로토콜 : - 그때 그때 가장 좋은 길을 찾아내는 방식. - 사람이 일일이 경로 입력을 해 줄 필요가 없음. - 라우터가 알아서 가장 좋은 길 찾음. 스테틱 라우팅 프로토콜 : 라우터에 사람이 일일이 경로를 입력 해주는 것입니다. 이것은 가장 빠르고 좋은 길을 사람이 찾는것을 말합니다. 이후 라우터는 사람이 입력해 준대로 데이터를 보내기만 하면 되는 것입니다. 다이나믹 라우팅 프로토콜 : 그때 그때 가장 좋은 길을 찾아내는 방식입니다. 또한 이것은 사람이 일일이 경로 입력을 해 줄 필요가 없는 것으로 라우터가 알아서 가장 좋은 길을 찾아가도록 되어있습니다. 우리가 일반적으로 이야기하는 RIP, IGRP, OSPF, EIGRP 등이 이런 다이나믹 라우팅 프로토콜에 속합니다.

나. 라우팅 정보에 서브넷 마스크가 포함되느냐와 VLSM(Variable Length Subnet Mask)의 지원 여부에 따라 Classful 라우팅 프로토콜 : VLSM을 지원하지 못 함. - 종류 : RIPv1 Clasless 라우팅 프로토콜 : VLSM을 지원 - 종류 : RIPv2 VLSM이란 하나의 네트워크 번호에 대해 서브넷 마스크를 달리하여 사용한는 것으로, 예를 들면 10.0.0.0/8이란 네트워크 번호에 대한 10.10.0.0/16, 10.20.20.0/24등으로 나누어 사용하는 것을 말합니다. 라우팅 프로토콜이 이 VLSM을 지원하여 원활한 통신이 가능하게 할수 있느냐에 하는 것입니다.

다. 디스턴스 벡터 라우팅 프로토콜과 링크 스테이트 라우팅 프로토콜 디스턴스 벡터 라우팅 프로토콜 : RIP 링크 스테이트 라우팅 프로토콜 : OSPF 구분 RIP OSPF 네이버 테이블 유무 없음 있음 네이버가 확인 방법 별도의 확인 방법 없음 HELLO 패킷을 이용 라우팅 정보교환 알고 있는 모든 정보를 주기적으로 교환 최초에 모든 정보 교환 후 필요할 때만 교환 네이버 : 라우팅 정보를 교환하는 상대방 라우터를 말합니다.

R I P

1. RIP의 정의 RIP(Routing Information Protocol) : - 라우팅 프로토콜. - 라우터와 라우터 간에 라우팅 정보를 교환하기 위 해 사용하는 프로토콜. RIP(Routing Information Protocol) : 라우팅 프로토콜. 라우팅 프로토콜은 서로 연결되어 있는(=connected)라우터들과 연결되어 있지 않은 라우팅 정보(=네트워크 정보 = IP 주소 정보)를 주고 받는 프로토콜이므로 RIP 또한 라우터와 라우터 간에 라우팅 정보를 교환하기 위해 사용하는 프로토콜입니다.

RIP 버전의 두가지 비교 구분 RIP 버전1 RIP 버전 2 Classful인가 아니면, Classless인가? 255.255.255.255 224.0.0.9 RIP : TCP와 UDP(User Datagram Proeocol) 포트 520번을 사용(통신 규약)

2. RIP의 특징 - 메트릭 값의 범위는 1~16인데, 1은 직접 연결된 네트워크를 의미. (1) 홉 카운트를 이용. - 메트릭 값의 범위는 1~16인데, 1은 직접 연결된 네트워크를 의미. - 16은 네트워크가 도달할수 없음을 의미. (1) 라우팅 프로토콜은 경로 설정을 위하여, 메트릭(거리)을 산정하나 RIP은 홉 카운트(Hop Count)를 이용합니다. 메트릭 값의 범위는 1~16인데, 1은 직접 연결된 네트워크를 의미하며, 16은 네트워크가 도달할수 없음을 의미합니다. (OSPF는 대역폭을 메트릭 산정에 사용함)

(2) RIP의 라우팅 정보 교환 원칙 - 30초마다 자신이 가지고 있는 모든 라우팅 정보를 직접 연결되어 라우터에게 넘김. - 라우팅 정보를 가진다. RIP이 구동된 라우터는 디폴트로 30초마다 자신이 가지고 있는 모든 라우팅 정보를 직접 연결되어 라우터에게 아낌없이 넘겨주는데, 직결 라우터 또한 마찬가지입니다. 따라서 자신과 RIP 라우팅 프로토콜이 돌아가는 네트워크에서는 모든 라우터가 평등하게 라우팅 정보를 가지고 있습니다. 이는 뒤에 나올 OSPF가 라우터 별로 자신의 위치에 따라 , 가지고 있는 라우팅 정보의 양에 차이가 있다는 것과는 다른 점입니다. 그래서 OSPF는 계층적인 라우팅 프로토콜이라고 부르기도 한다.

3. RIP의 장점 (1) 설정이 간단하고 쉽다. (2) 대부분 라우터에 지원. (1) 설정이 간단하고 쉽습니다. (2)표준 라우팅 프로토콜이라 대부분 라우터에 지원을 합니다.

4. RIP의 단점 RIP이 잘 쓰이던 시절에는 네트워크가 단순. 메트릭 산정 방법상의 문제 RIP이 잘 쓰이던 시절에는 네트워크가 단순. 각 인터페이스의 속도가 균일하였기 때문에, 홉수만을 메트릭의 산정 자료로 삼아도 별 무리가 없었음. 네트워크가 보다 복잡해지는 경우에는 사정 이 달라짐. RIP이 잘 쓰이던 시절에는 네트워크가 단순하고, 각 인터페이스의 속도가 균일(Homogenous)하였기 때문에, 홉수만을 메트릭의 산정 자료로 삼아도 별 무리가 없었다. 그러나 네트워크가 보다 복잡해지는 경우에는 사정이 달라집니다.

D 다음과 같이 1번 PC에서 2번 PC로 가는 데이터가 있을 때 라우터 A에 RIP 라우팅 프로토콜이 돌고 있다면 라우터 A는 화살표대로 라우터 B쪽으로 데이터를 보냅니다. 왜냐하면 라우터 B쪽으로 보내는 것이 홉 카운트가 더 적기 때문입니다. 라우터 C쪽으로 보내면 라우터 C와 라우터 D, 그리고 라우터 B를 거쳐야 목적지인 2번 PC에 도착할수 있기 때문입니다. 하지만 각 라우터 간의 회선 속도를 보게 되면 데이터가 라우터 B쪽으로 가게 될 경우28.8Kbps라는 엄청나게 느린 속도로 날아가게 됩니다. 하지만 라우터 C 방향으로 가면 비록 라우터는 위쪽보다 많이 거치게 되어도 속도가 1.544Kbps이기 때문에 훨씬 빨리 날아갈 수가 있습니다. 즉 사실은 라우터 A는 2번 PC로 가는 패킷을 라우터 C쪽으로 보내는게 훨씬 빨리 보낼수 있는 것입니다. 다시 정리하면 RIP의 경로 선택을 오로지 홉 카운트에 의존하기 때문에 속도나 회선의 신뢰도, 그리고 회선의 로드 등을 확인해 볼 수 없는 겁니다. 따라서 그냥 라우터를 적게 거치는 경로를 좋은 경로로 선택해 버리는 단점이 생기게 됩니다.

D 다음과 같이 1번 PC에서 2번 PC로 가는 데이터가 있을 때 라우터 A에 RIP 라우팅 프로토콜이 돌고 있다면 라우터 A는 화살표대로 라우터 B쪽으로 데이터를 보냅니다. 왜냐하면 라우터 B쪽으로 보내는 것이 홉 카운트가 더 적기 때문입니다. 라우터 C쪽으로 보내면 라우터 C와 라우터 D, 그리고 라우터 B를 거쳐야 목적지인 2번 PC에 도착할수 있기 때문입니다. 하지만 각 라우터 간의 회선 속도를 보게 되면 데이터가 라우터 B쪽으로 가게 될 경우28.8Kbps라는 엄청나게 느린 속도로 날아가게 됩니다. 하지만 라우터 C 방향으로 가면 비록 라우터는 위쪽보다 많이 거치게 되어도 속도가 1.544Kbps이기 때문에 훨씬 빨리 날아갈 수가 있습니다. 즉 사실은 라우터 A는 2번 PC로 가는 패킷을 라우터 C쪽으로 보내는게 훨씬 빨리 보낼수 있는 것입니다. 다시 정리하면 RIP의 경로 선택을 오로지 홉 카운트에 의존하기 때문에 속도나 회선의 신뢰도, 그리고 회선의 로드 등을 확인해 볼 수 없는 겁니다. 따라서 그냥 라우터를 적게 거치는 경로를 좋은 경로로 선택해 버리는 단점이 생기게 됩니다.

(2) 수렴 시간상의 문제점 빠른 수렴이 어려워 비효율적 - 라우팅 정보 업데이트가 주기적이기 때문이다.

(3) 대규모 네트워크에 대한 비효율 커다란 네트워크에서 사용하기는 무리. - RIP의 경우 자신의 라우터에서 15개 이상의 라 우터를 거치는 목적지의 경우 unreachable(갈수 없음)로 정의 (3) 대규모 네트워크에 대한 비효율 RIP의 경우 자신의 라우터에서 15개 이상의 라우터를 거치는 목적지의 경우 unreachable(갈수 없음)로 정의하고 데이터를 보내지 못하기 때문에 커다란 네트워크에서 사용하기는 무리가 있습니다.

O S P F

1. OSPF의 정의 OSPF는 RIP의 단점을 보완하고자 IETF에 의해 개발. 개방형 최단 경로 우선의 약어로, 대표적인 Link- State 알고리즘. OSPF(Open Shortest Path First)는 RIP의 단점을 보완하고자 IETF(Internet Engineering Task Force - 인터넷의 원활한 사용을 위한 인터넷 표준규격을 개발하고 있는 미국 IAB(Internet Architecture Board)의 조사위원회)에 의해 개발 한 것으로 개방형 최단 경로 우선의 약어로, 대표적인 Link-State 알고리즘(영역안의 모든 라우터의 링크 정보를 관리하는 알고리즘. 링크의 결과 변화를 빨리 인식하고 대형 네트워크에서 적합하다는 장점이 있는 반면 메모리 소비가 많고 라우터가 CPU를 많이 사용하기 때문에 대형 라우터에서만 사용가능)을 사용하는 라우팅 프로토콜입니다.

IP 패킷 프레임 헤더 프레임 페이로드 CRC IP 헤더 프로토콜 넘버 89-OSPF 6-TCP 17-UDP 페킷 페이로드 OSPF : IP의 프로토콜 번호는 89으로서 IP 패킷만 봐도 이것이 OSPF 정보라는 것을 금방 알 수 있습니다.

2. OSPF의 장점 가.변화가 생기면 바로 전달이 가능해 속도가 빠름. 나. 큰 네트워크에 적합한 프로토콜. (1) Convergence Time 가.변화가 생기면 바로 전달이 가능해 속도가 빠름. 나. 큰 네트워크에 적합한 프로토콜. (1) Convergence Time(라우터 간에 서로 변경된 정보를 주고받는데 걸리는 시간) - 예를 들면 어떤 인터페이스가 죽었을때 이 정보가 모든 라우터들 사이에 퍼지는데 걸리는 시간. 가. OSPF는 변화가 생기면 바로 전달이 가능해 속도가 빠릅니다 나. 큰 네트워크에 적합한 프로토콜입니다.

가. 전체 OSPF네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리. (2) Area라는 개념을 적용. 가. 전체 OSPF네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리. - 효율적인 관리가 가능. 나. 빠른 업데이트가 가능. (2) Area라는 개념을 적용해 전체 OSPF네트워크를 작은 영역으로 나누어관리하기 때문에 효율적인 관리가 가능합니다. 가. 빠른 업데이트가 가능합니다.

가. IP주소를 효과적으로 사용. 나. 라우팅 테이블을 줄일수도 있다. (3) VLSM을 지원 VLSM이란 하나의 네트워크 번호에 대해 서브넷 마스크를 달리하여 사용한는 것으로, 예를 들면 10.0.0.0/8이란 네트워크 번호에 대한 10.10.0.0/16, 10.20.20.0/24등으로 나누어 사용하는 것을 말합니다. 라우팅 프로토콜이 이 VLSM을 지원하여 원활한 통신이 가능하게 할수 있느냐에 하는 것입니다.

(4) Route Summarization을 지원. - 확장성 네트워크 구현이 가능. (5) 네트워크 크기의 제한에 없음. (6) 네트워크에 변화가 있을 때만 정보가 날아감. - 멀티캐스트이기 때문에 실용적. (7) OSPF는 많은 요소를 합쳐서 경로를 선택. - 훨씬 정확한 경로선택이 가능. (4) Route Summarization을 지원합니다 -여러개의 라우팅 경로를 하나로 묶어주는 기능이 탁월합니다. 가. 확장성 네트워크 구현이 가능해집니다. 5) 네트워크 크기의 제한에 있어 RIP는 15개까지인데 OSPF는 제한이 없습니다. (6) RIP는 30초마다 브로드캐스트가 발생해 대역폭 낭비가 심하지만 OSPF는 네트워크에 변화가 있을 때만 정보가 날아가고 그것도 멀티캐스트이기 때문에 실용적입니다. 멀티캐스트란 : 그룹 멤버에게만 전송하는 방법으로 다른 PC에는 전혀 영향을 주지 않는다 (7) RIP는 홉 카운트만을 따지기 때문에 속도나 딜레이와 상관없이 무조건 홉 카운트 적은것만 선호하지만 OSPF는 많은 요소를 합쳐서 경로를 선택해 훨씬 정확한 경로선택이 가능합니다.

3. OSPF의 토폴로지의 종류와 특징 Broadcast Multiaccess - 두개 이상의 라우터가 연결되는 경우. - 하나의 메시지를 내보내면 이 네크워크상에 있는 모든 라우터에게 정보를 받아볼수 있는 구조. - 종류 : 이더넷 세그먼트 (1) Broadcast Multiaccess -두개 이상의 라우터가 연결되는 경우로 하나의 메시지를 내보내면 이 네크워크상에 있는 모든 라우터에게 정보를 받아볼수 있는 구조입니다. 예로는 이더넷 세그먼트입니다. -이더넷 세그먼트 : 이더넷의 구성 단위. 보통은 중계 구간으로 나뉜 범위이지만 넓은 의미로는 충돌 영역이나 방송 허용 영역을 지정하기도 한다.

Broadcast Multiaccess

나. Point To Point - 네트워크 한쌍의 라우터만 존재한는 경우. - 종류 : 전용선 D

다. NBMA(Non Broadcast Multi-access) - 두개 이상의 라우터가 연결. - 브로드캐스트 능력을 없다. (스타형 방식을 사용) - 종류 : 프레임릴레, X.25 네트워크. D

4. OSPF의 이웃 확인법 1. Down State 2. Init State 3. Two-Way State Router B 저는 ID 192.168.1.1라고 하는데 아무도 없나요?? Router B Neighbors List 192.168.1.1/24, int E1 (1) 첫 번째 상자에서 Down 되어있던 라우터 A가 켜집니다. (2) 두 번째 상자에서 처럼 화살표 방향으로 Hello 메시지를 내보냅니다. 이때 ID가 같이 나가게 됩니다.(ID는 OSPF에서 서로를 구분하는 이름.) (3) 라우터 A가 켜지면 A는 이웃이 누구인지 모르기 때문에 모든 OSPF라우터들에게 Hello 패킷을 보냅니다. 이때에는 브로드 캐스트로 보내는것이 아니락 멀티 캐스트 주소 224.0.0.5를 이용해서 Hello를 내보내게 됩니다.(여기서 224.0.0.5라는 멀티캐스트 주소로 보내진 Hello를 OSPF로 동작하는 라우터만 수신) (4) Hello를 받은 다른 라우터들(여기서는 B)은 라우터 A를 자신들의 이웃 목록(Neighbor list)에 넣게 되는데, 이 과정을 Init 과정이라고 합니다. 이것이 두 번째 화살표를 의미합니다. (5) 세 번째 화살표에서는 A에게서 Hello 메시지를 받은 OSPF 라우터들이 A에게 유니캐스로 자신들의 정보를 보내게 됩니다. (답신이라 보면 됨) (6) 마지막 과정에서 라우터 A는 Neighbor들로 받은 정보를 자신의 Neighbor 리스트에 넣어 관리하게 됩니다. 3. Two-Way State 예,저는 Id 192.168.1.2라고 하고요, 192.168.1.1이 보여요 Router A Neighbors List 192.168.1.2/24, int E0

Hello 패킷 Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID DR IP address BDR IP address Auhentication password Stub area flag - OSPF 구성에서 서로간에 Hello 패킷에서 최소한 표시된 것들끼리는 똑같아야 이웃으로 인정해 주겠다는 것입니다. 즉 라우터끼리 교류를 하겠다는 뜻입니다.

5. OSPF의 DR과 BDR 1. DR과 BDR을 정하는 목적 - 모든 라우터들과 Link State를 교환할 경우 발생 하는 트래픽을 줄이고 Link State의 Sync를 제대 로 관리를 위해. 1. DR과 BDR을 정하는 목적 가. OSPF 세그먼트에서는 각 라우터들이 OSPF에 참여하게 되면 DR과 BDR에게 자신의 Link State를 알리게 된다 이유는 모든 라우터들과 Link State를 교환할 경우 발생하는 트래픽을 줄이고 Link State의 Sync(일치성)를 제대로 관리하기 위해서입니다.

DR - 정보를 모두 관리. BDR - DR의 업무를 관찰. 2. DR과 BDR의 역할 - 링크의 상태를 항상 일치 시키는 역할. BDR - DR의 업무를 관찰. - DR라우터가 다운되면 DR의 역할을 대신 한다. 가. DR은 이 정보를 모두 관리하면서 링크의 상태를 항상 일치 시키는 역할을 합니다. 나. BDR은 DR의 업무를 제대로 수행하는지 관찰하다가 DR라우터가 다운되면 DR의 역할을 대신 한다.

3. DR의 선출 방법 가. 가장 우선 순위(Priority)가 높은 나. 두 번째로 우선 순위(Priority)가 높은 값을 갖고 있는 라우터가 BDR로 선정. 다. 같을 경우 ID가 큰 라우터 라. 우선순위가 0으로 세팅되면 DR과 BDR이 되지 않겠다 는 의미. 마. DR과 BDR이 선출된 후에. 우선순위가 가장 높은 라우 터가 네트워크에 추가 되더라고 DR과 BDR은 바뀌지 않 는다. 단지 DR 또는 BDR이 장애가 발생될때만 새로운 DR 또는 BDR이 선출. 가. 가장 우선 순위(Priority)가 높은 값을 갖고 있는 라우터가 DR이 됩니다. 나. 두 번째로 우선 순위(Priority)가 높은 값을 갖고 있는 라우터가 BDR이 됩니다. 다. 같을 경우 ID가 큰 라우터(OSPF 인터페이스의 기본 Priotity는 1입니다.) 라. 우선순위가 0으로 세팅되면 DR과 BDR이 되지 않겠다는 의미입니다. 마. DR과 BDR이 선출된 후에. 우선순위가 가장 높은 라우터가 네트워크에 추가 되더라고 DR과 BDR은 바뀌지 않는다. 단지 DR 또는 BDR이 장애가 발생될때만 새로운 DR 또는 BDR이 선출됩니다.

OSPF의 DR과 BDR 선출 Hello Hello Hello Hello 오른쪽 위쪽이 DR. 왼쪽 위쪽이 BDR 선정