[컴퓨터네트워크] intra-AS routing

계층적인 라우팅

지금까지의 라우팅 알고리즘은 - 이상적인 모델입니다.

• 모든 라우터가 동일
• 네트워크는 단순 (flat)

이 형태로 라우팅을 설명했는데 이것은 상당히 이상적인 것입니다. 단순하지 않고 복잡한 구조를 가집니다. 

 

현실적이지 않은 이유

 

1. 확장성

인터넷상의 라우터의 개수는 엄청나게 많습니다. 그거에 따라서 destination도 6억개이상의 목적지를 가집니다.

• 라우터 개수 증가에 따른 라우팅 테이블 관련 오버헤드가 급격히 증가
• 라우팅 테이블에서 모든 목적지를 저장할 수 없음
• 라우팅 테이블 교환은 링크 대역폭을 고갈시킴

2. 관리 자치권

Internet = network of networks

• 각 네트워크의 관리는 자신의 네트워크에서 라우팅을 제어하길 원함

라우팅

 

라우터들을 지역으로 집합화하며 이것을 "autonomous system" AS 라고 부릅니다.

 

intra-as routing

• 같은 AS에 있는 라우터들은 같은 라우팅 프로토콜을 수행
• 다른 AS에서 라우터들은 다른 intra-AS 라우팅 프로토콜을 수행
• Gateway router : AS의 "가장자리 (edge)"에 위치, 다른 AS에서의 라우터와 링크를 가짐

Gateway routers

• AS에서 특별한 라우터
• AS에서 모든 다른 라우터들과 intra-AS 라우팅 프로토콜을 수행
• 또한 외부 목적지  AS로의 라우팅에 대한 책임을 가짐
• 다른 게이트웨이 라우터들과 inter-AS-routing 프로토콜을 수행

Inter -AS routing

AS간의 라우팅으로 Gateway가 inter-domain routing을 수행

 

Interconnected ASes

궁극적으로 포워딩 테이블은 intra- and inter-AS 라우팅 두가지로 포워딩 테이블이 만들어집니다. 

 

A 영역에 있는 Host h1과 B영역에 있는 Host h2를 보면 intra-as routing에 의해서 게이트 사이에는 Inter as, 나중에 intra as로 진행이 됩니다.

 

게이트가 inter와 intra를 모두 수행합니다.

 

 

Intra-AS Routing

• RIP
• OSPF

RIP(Routing Information Protocol)

Distance vector algorithm으로 Distance metric : hop의 수로 각 링크는 1의 비용을 가지며 최고 경로 비용은 15로 제한됩니다. 여기서 Distance vector는 Response 메시지를 통해 매 30초마다 이웃끼리 교환됩니다. 

 

각각의 advertisement는 AS내에서 25개 목적지 네트워크까지의 라우팅 테이블 엔트리를 포함합니다.

 

RIP의 링크 오류

180초로부터 이웃으로부터 advertisement를 듣지 못하면 -> 이웃/링크에 도달할 수 없다고 판단합니다.

• 이웃에 대한 경로(route)는 invalidate 됨
• 도달가능한 이웃들에게 새로운 advertisement를 전송
• 차례로 이웃은 새로운 advertisement를 전송 (if tables changed)
• 링크 failures 정보는 빠르게 전체 네트워크로 전파
• ping-pong-loops 방지를 위해 poison reverse가 사용됩 

RIP 라우팅 테이블은 route-d라 불리는 application level 프로세스에 의해 관리됩니다. advertisements는 UDP패킷으로 주기적으로 반복되어 전송됩니다.

 

RIP table

Destination을 보면 3개의 c클래스 네트워크에 연결되어 있는 것을 볼 수 있습니다.

 

그리고 default라고 표시된 것은 default router는 나타내어 라우팅 테이블에서 명시적으로 기재되지 않은 목적지를 위한 라우터입니다. 

 

멀티캐스트 주소 : 224.0.0.0 으로 클래스 D의 주소로 멀티캐스트의 주소입니다. 그리고 특수한 주소 중 하나인 127.0.0.1 이 주소는 Loopback interface로 자기 자신의 주소입니다. 디버깅 목적이나 소캣을 활용한 네트워크에서 테스트를 위한 목적으로 보통 사용을 합니다. 

 

 

OSPF

이는 Link State 알고리즘을 사용합니다.

• LS packet 전파
• 각 노드에서 완전한 토폴로지 맵 가짐
• Dijkstra's algorithm을 사용한 경로 계산

OSPF는 모든 라우터에게 라우팅 정보를 브로드캐스트

• advertisements 는 전체 AS에 보급됨
• 링크 상태 변경시 또는 매 30분마다 정기적으로 브로드캐스트
• IP에 의해 직접 운반되는 OSPF 메시지로 전달됨

OSPF 추가적 특성

• 보안 : 모든 OSPF 메시지는 인증됨
• 여러 동일 비용 경로 허용
• 각 링크에 대해, 다른 TOS를 위한 여려가지 cost metrics
• 유니캐스트와 멀티캐스트를 위한 통합된 지원 
• 계층적 OSPF

OSPF는 AS를 계층적으로 조직화하며 단일 AS를 조금 더 적은 Area로 구성합니다. area의 경계에 있는 라우터가 as의 border routers 그리고 area border 라우터의 backbone 라우터가 있고 다른 AS가 있는 Boundary router가 있습니다. 

 

계층적으로 관리하는 것이 OSPF의 추가적인 특성입니다. 

 

• Two level hierarchy
• Area border routers
• Backbone routers
• Boundary routers