CISCO 네트워킹 07. 라우터와 라우팅 프로토콜

라우터란?

라우터는 데이터 패킷이 목적지까지 갈 수 있는 길을 검사하고, 어떤 길로 가는 것이 가장 적절한지 결정(Path Determination)하여 그 길로 switching 하는 네트워크 장치다.

 

인터페이스는 라우터의 접속 포트로, 내부 네트워크와 LAN을 위한 접속 포트인 이더넷 인터페이스와 외부 네트워크 접속을 위한 포트인 시리얼 인터페이스가 존재한다.

 

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Routing 프로토콜 vs. Routed 프로토콜

라우팅 프로토콜은 여러 네트워크 경로 중 가장 좋은 길을 계산하고 이를 라우팅 테이블에 저장 / 관리하는 알고리즘이고, 라우티드 프로토콜은 라우팅 대상이 되는 프로토콜(패킷)이다.

 

비유하자면, 택시에 탑승한 승객은 라우티드 프로토콜, 택시 기사는 라우팅 프로토콜, 그리고 택시 자체를 라우터라고 볼 수 있다. 각 택시기사는 저마다 목적지에 대한 이정표를 갖고 있는데, 이것은 라우팅 테이블이라고 할 수 있다. 라우팅 테이블에는 라우팅에 사용한 프로토콜과 목적지 / 경유지, 그리고 경로가 저장된다.

 

Static vs. Dynamic

스태틱 라우팅 프로토콜은 사람이 정한 길만 가기 때문에 그 길이 장애로 인해 이용이 불가능해도 여전히 그 방식을 고집하기 때문에 사람이 수동으로 조정해야 한다. 주로 소규모 네트워크에서 사용한다.

 

다이내믹 라우팅 프로토콜은 라우터가 알아서 경로를 지정하여 편리할 순 있지만 그만큼 라우터의 부담이 늘어난다.

 

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자율 시스템과 IRP, ERP

자율 시스템(Autonomous System, 이하 AS)은 하나의 관리 전략으로 구성된 라우터 집합을 의미한다.

 

AS 내부에서 사용하는 라우팅 프로토콜을 Interior Routing Protocol(IRP)이라고 하며, RIP, OSPF, IGRP 등이 해당된다.

 

AS 간, 즉 AS 외부에서 서로 라우팅 정보를 주고 받기 위해 사용되는 라우팅 프로토콜을 Exterior Routing Protocol(ERP)이라고 하며, EGP, BGP가 해당한다.

 

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라우터 구성 요소

라우터의 메모리 구성

라우터의 메모리 유형으로는 RAM, NVRAM, 플래시 메모리와 ROM이 존재한다.

 

RAM은 라우터를 운용하는 운용 시스템이 올라가는 메인 메모리로, 운영체제와 라우팅 테이블, 그리고 라우터 구성 파일을 갖고 있다. 하지만 휘발성으로 인해 한번 전원이 꺼지면 모든 정보를 잃는다. 이 중, 라우터 구성 파일은 특히 쉽게 없어져서는 안되는 중요한 자료이다.

 

이런 RAM의 휘발성을 해결한 메모리가 NVRAM(Non-Volatile RAM)이다. 라우터 구성 파일은 NVRAM에 저장되어 라우터 전원이 켜질 때마다 RAM으로 로드된다. 

 

플래시 메모리는 라우터에 올라갈 운영 체제, 시스코 라우터의 경우에는 IOS를 저장하는 메모리다. 특징은 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않고, 플래시 메모리에 비해 메모리 용량이 크다.

 

마지막으로 ROM은 파워가 켜지면 어떤 순서로 라우터의 상태를 점검할지 등 라우터의 가장 기본적인 내용을 수행하는 메모리다. 예를 들면, 전원이 켜지면 라우터가 스스로 상태를 점검하고, 플래시 메모리에서 OS를 로드하고, NVRAM에서 구성 파일을 가져오는 것을 설정한 것이다.

ROM은 기본적인 OS도 저장하고 있는데, 이것은 라우터에 문제가 발생할 시 기본적인 IOS를 롬에서 가져오기 위함이다.

 

컨트롤 플레인 vs. 데이터 플레인

실제 라우터를 본다면 CPU가 하나가 아닌 둘 꽂혀 있는 경우가 있다.

 

그렇다면 이 CPU들은 각각 컨트롤 플레인과 데이터 플레인 기능을 수행할 가능성이 크다.

말하자면, 컨트롤 플레인은 특정 트래픽을 막거나 더 빨리 가게 하는 등 조금 복잡한 일을 수행한다면 데이터 플레인은 단순 데이터의 전송 기능을 수행한다. 

 

이렇게 CPU를 기능별로 나눈다면, 빠르고 효과적인 라우팅 서비스가 가능해지고 서비스가 추가될 때마다 모든 라우터를 바꾸지 않아도 컨트롤 플레인의 성능을 올릴 수 있다.