라우팅 테이블과 정적 경로의 선택·재귀 해석
경로의 생성과 실제 패킷 전달을 구분하고, 최장 프리픽스·관리 거리·metric이 적용되는 대상을 계산한다. 정적 경로, 기본 경로, ECMP, 추적 백업과 요약 폐기 경로를 설정·출력 예제로 연결한다.
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이 노트에서 설명할 수 있게 되는 것
- RIB·FIB와 다음 홉 해석을 구분한다.
- 동일 프리픽스 선택과 LPM을 별도 단계로 계산한다.
- 정적·기본·요약 경로의 블랙홀 조건을 찾는다.
01호스트와 라우터가 목적지를 판단하는 방법
- 은 목적지 IP와 경로표를 바탕으로 다음 홉·출력 인터페이스를 선택하는 과정이다. 호스트도 자신의 을 사용한다.
- 목적지가 연결 네트워크에 있으면 그 목적지, 원격이면 선택한 게이트웨이의 링크 주소를 구한다.
- 게이트웨이는 최종 목적지 IP를 보고 다음 경로를 선택한다.
- 기본 게이트웨이가 모든 IP 패킷의 목적지 주소로 바뀌는 것은 아니다.
- 가 없는 보통의 에서는 종단 IP 주소를 유지한 채 홉마다 링크 헤더를 교체한다.
- 호스트·라우터라우터가 출발지와 목적지의 네트워크를 단순 비교해서 통과를 결정하는 것도 아니다. 목적지 조회 결과와 출력 인접 정보를 사용하며, 반대 방향의 응답도 독립된 조회를 거친다.
- 정방향 경로가 존재해도 서버에서 출발지로 돌아오는 경로가 없으면 왕복 통신은 실패한다.
- 라우터에서 직접 생성한 ping은 단말의 출발지와 달라 같은 시험이 되지 않을 수 있다.
02직접 연결·로컬·정적·동적 경로의 한 줄
- 경로 코드·메타데이터의 C는 Connected, L은 라우터 인터페이스 자신의 로컬 주소, S는 Static을 나타낸다. 의 로컬 경로는 보통 /32이며 장비 자신에게 전달할 패킷을 구분한다.
- 직접 연결 네트워크는 인터페이스의 주소·마스크와 운용 상태에서 만들어지고, 는 관리자가 입력하며, 동적 경로는 프로토콜의 계산 결과에서 들어온다.
- C를 콘솔이라는 뜻으로 해석하지 않는다.
- 인터페이스와 연결 경로예를 들어 O 203.0.113.0/24 [110/20] via 192.0.2.2, 00:00:15, GigabitEthernet0/0은 로 채택한 /24 경로, 110, 20, 다음 홉과 갱신 시각·출력 인터페이스를 나타낸다.
- 대괄호의 앞뒤 숫자를 거리와 대역폭으로 읽지 않는다.
- S*의 별은 candidate default 표시이고 다른 보다 무조건 우선한다는 표시가 아니다.
03AD와 최장 프리픽스를 분리한다
- 최장 프리픽스패킷 전달에서는 설치된 경로 중 목적지에 가장 길게 일치하는 프리픽스를 선택한다. 예를 들어 192.0.2.0/24와 192.0.2.128/25가 있으면 192.0.2.130에는 /25가 더 구체적이다.
- 다른 길이의 두 경로를 숫자만으로 비교하여 /24를 선택한다고 생각하지 않는다.
- ·Cisco의 는 같은 목적지 프리픽스를 여러 경로 출처에서 배웠을 때 어느 출처를 에 채택할지 판단하는 값이다. 일반적으로 낮은 값이 우선된다.
- 선택된 프로토콜 내부의 후보는 그 프로토콜의 으로 비교한다.
- 이 세 판단을 하나의 숫자 순서처럼 섞으면 문제 해석이 틀어진다.
| 판단 | 비교하는 대상 | 핵심 기준 |
|---|---|---|
| 패킷 전달 | 설치된 경로 중 목적지에 맞는 경로 | 가장 긴 프리픽스 일치() |
| 경로 출처 선택 | 같은 목적지 프리픽스의 서로 다른 출처 | 관리 거리() 등 장비의 선호 기준 |
| 프로토콜 내부 계산 | 같은 프로토콜이 가진 경로 후보 | 해당 프로토콜의 ·선택 규칙 |
04제어 정보와 전달 정보
- ·는 경로 출처와 선호도를 바탕으로 채택한 경로를 표현하고 는 실제 패킷 전달에 효율적으로 사용할 정보를 나타낸다. 플랫폼에서 보이는 명령과 테이블은 다를 수 있지만 '프로토콜에서 받음→경로로 채택→전달 가능'의 단계를 나누는 것이 중요하다.
- 다음 홉을 지정한 경로는 그 다음 홉까지의 연결도 해석되어야 한다.
- 인접 정보출력 인터페이스만 있는 직접 연결과 원격 을 가진 경로를 구분한다. 에서는 다음 홉의 또는 ND가 해결되어야 실제 프레임을 만들 수 있다.
- 에 경로가 있는데도 incomplete 이웃 상태라면 제어 평면의 경로 존재만으로 데이터 전달을 입증할 수 없다.
설명과 함께 보는 보조 도식
경로에서 실제 송신까지
프로토콜 후보와 패킷 전달 판단을 분리한 흐름.
후보 수집
동일 프리픽스에 여러 출처가 있을 수 있다.
전체 단계를 한 번에 읽기
- 01
후보 수집
동일 프리픽스에 여러 출처가 있을 수 있다.
- 02
경로 채택
metric과 출처 선호도의 역할을 구분한다.
- 03
전달 준비
선택 경로를 실제 전달 정보에 반영한다.
- 04
패킷 도착
목적지의 LPM 결과를 확인한다.
- 05
인접 수신자
IP next hop을 링크 수신자로 해석한다.
- 06
데이터 전달
역방향 경로도 따로 필요하다.
05최장 프리픽스를 선택하는 순서
- 조회에 설치된 경로192.0.2.0/24, 192.0.2.128/25, 192.0.2.192/26과 기본 경로가 함께 설치되어 있다고 가정한다.
- 의 위치/26이 Static 200이고 /24가 110이어도 .200의 전달은 /26이다. 는 동일 프리픽스 후보 채택에 쓰이며 서로 다른 프리픽스의 을 대신하지 않는다.
- Cisco 기본 Connected 0, Static 1, eBGP 20, 내부 90, 110, 120, 외부 170, iBGP 200이다.
- 는 장비의 로컬 신뢰 정책이며 이웃의 물리 거리나 프로토콜 이 아니다.
- 기본값은 변경할 수 있고 255는 채택하지 않는 경로다. 기본 경로 자체의 정상 가 255인 것은 아니다.
- 일치하는 프리픽스 수집패킷 목적지와 설치된 각 프리픽스의 주소 비트를 비교한다. 기본 경로도 더 구체적인 일치가 없을 때의 후보가 된다.
- 가장 긴 일치 선택192.0.2.50은 /24, .150은 /25, .200은 /26을 선택한다. 목적지 집합이 다르므로 세 프리픽스는 함께 존재할 수 있다.
- 선택된 경로로 전달선택된 경로의 다음 홉·출력 인터페이스를 해석해 보낸다. 경로 후보를 에 채택하는 단계와 지금 패킷을 조회하는 단계를 구분한다.
06다음 홉 경로와 출력 인터페이스 경로
- 다음 홉 재귀 해석다음 홉만 지정한 는 그 다음 홉에 도달할 경로를 다시 찾아 출력 인터페이스를 결정한다. 이것이 재귀 해석이다.
- 예를 들어 203.0.113.0/24의 192.0.2.2가 직접 연결 192.0.2.0/30에 포함되면 해당 링크에서 .2의 를 해결한다.
- 경로 문장이 설정에 남아 있어도 다음 홉을 유효하게 해석하지 못하면 설치되거나 전달되는 상태가 달라질 수 있다.
- 출력 인터페이스·완전 지정Serial의 point-to-point 링크는 상대가 하나이므로 출력 인터페이스만 지정하는 형태가 자연스럽다. 은 다중 접근 링크여서 출력 인터페이스만 지정한 원격 대역을 목적지별로 직접 연결된 것처럼 하거나 Proxy 에 의존할 수 있다.
- Fully specified 형태는 출력 인터페이스와 바로 연결된 을 모두 적는다.
- 이는 원격 단말 각각의 MAC을 라우터가 찾게 하는 구성과 구분된다.
07재귀 경로 해석과 CEF 인접 정보
- 목적지 프리픽스 조회목적지에 대해 선택된 경로는 바로 출구 정보를 주거나 다시 해석해야 할 next-hop IP를 준다. 에 프리픽스가 있다는 사실과 헤더를 만들 수 있다는 사실은 다르다.
- Next-hop 재귀 조회next-hop이 직접 연결망에 없으면 그 주소에 대한 경로를 다시 조회한다. 해석 사슬이 최종 출력 인터페이스와 도달 가능한 다음 홉으로 끝나야 실제 전달 정보를 만들 수 있다.
- 순환 참조 배제경로 A의 next-hop을 경로 B로, B의 next-hop을 다시 A로만 해석할 수 있다면 물리 출구가 없는 순환이다. 설정 문자열이 존재한다고 유효한 포워딩 경로가 만들어지는 것은 아니다.
- CEF의 역할 구분Cisco CEF의 는 목적지 조회 결과를, 는 헤더 같은 다음 홉 전달 정보를 제공한다. 가 해결되지 않으면 경로가 있어도 incomplete 로 실제 전달이 막힐 수 있다.
- 제어면·데이터면 대조show ip route와 show ip cef, show , show ip 는 서로 다른 단계의 상태를 보여 준다. 하나의 표만 정상인 것으로 종단 간 전달을 입증하지 않는다.
08문서용 토폴로지의 정적 경로 구성
- 예R1의 G0/0=192.0.2.1/30, 인접 R2=.2/30이며 R2 뒤에 203.0.113.0/24가 있다고 가정한다. 다음 예는 IOS 계열 형식이다.
- 인터페이스 이름은 플랫폼에 맞아야 하고 R2에도 R1 뒤의 출발지 네트워크를 향한 반환 경로가 있어야 한다.
- 아래 두 목적지 경로 중 하나만 선택한다.
- 기본 경로·반환 경로기본 경로는 /0이므로 더 구체적인 경로가 없을 때 사용한다. 두 개의 기본 경로를 같은 로 넣는 것은 주·백업 구성이 아니라 장비가 허용하는 경우 동등 비용 후보를 만드는 것이다.
- 는 통상 주소·포트 등의 해시로 흐름을 분산하며 패킷마다 번갈아 내보내는 것과 같지 않다.
! next-hop static
ip route 203.0.113.0 255.255.255.0 192.0.2.2
! fully specified alternative
ip route 203.0.113.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/0 192.0.2.2
! fallback for all other destinations
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.0.2.2
show ip route 203.0.113.20
show ip cef 203.0.113.20
show arp격리된 문서용 주소 예. 두 /24 명령은 대안이며 동시에 입력할 필요가 없다.
실습: 정적 경로 한 줄과 실제 경로 추적 연결
Connected·Static·기본 경로를 구별하고 목적지 전달 및 반환 경로를 검증한다.
실습 구성과 전제
- R2 경로표는 10.0.5.0/24·10.0.8.0/24의 직접 연결과 여러 를 보여 준다.
- traceroute 사진은 별도 다중 라우터 연습이다. R2 표의 동일 경로를 찍은 것으로 합치지 않는다.
R2가 직접 아는 망과 배운 망 분리
- C 10.0.5.0은 직접 연결, S 10.0.2.0 [1/0] via 10.0.5.1은 정적 경로다. 대괄호의 1은 , 0은 이 의 표시다.
- Gateway of last resort not set이므로 더 구체적인 경로에 해당하지 않는 목적지를 기본 경로로 넘길 수 없다.
textshow ip route show ip route 10.0.2.1실습 흐름을 재구성한 명령 예시. 장치·인터페이스 이름은 구성에 맞춰 사용한다.
원본 크기로 보기 ↗- C 10.0.8.0·10.0.5.0과 S 10.0.2.0·10.0.6.0·10.0.7.0이 보인다.
- Gateway of last resort is not set이 명시된다.
확인 기준C를 수동 정적 등록으로 읽지 않고 S와 구분한다.
정적 경로와 next hop 도달성 검증
- 목적지 프리픽스가 10.0.2.0/24이면 10.0.5.1로 전달한다. 이 은 직접 연결된 10.0.5.0/24로 해석된다.
- 설정이 있어도 인터페이스 상태· 도달성·반환 경로가 틀리면 실제 응답은 없을 수 있다.
textip route 10.0.2.0 255.255.255.0 10.0.5.1 end show ip route 10.0.2.1 ping 10.0.5.1표에 보이는 경로를 재구성한 설정과 검증
확인 기준명령 저장 여부와 선택·실제 전달을 따로 확인한다.
별도 traceroute의 완료·무응답 해석
- VPCS의 trace는 TTL을 달리하며 중간 응답을 모은다. 마지막에는 목적지 10.44.0.2에서 type 3 code 3이 반환된다. probe 방식에서 목적지 포트 도달의 단서다.
- 7번째 줄의 별표는 그 probe에 시간 내 응답이 없다는 뜻이다. 뒤 목적지 응답이 있으므로 그 홉부터 무조건 완전히 단절되었다는 해석은 맞지 않는다.
textPC1> trace 10.44.0.2별도 경로 추적 화면과 같은 VPCS 명령
원본 크기로 보기 ↗- 7번째 홉에는 별표가 있고 뒤 10.44.0.2 응답이 있다.
- 마지막에 ICMP type:3, code:3, Destination port unreachable이 보인다.
확인 기준trace의 probe 방식과 코드를 확인한다. 반환 경로가 왕복 대칭이라는 보장은 없다.
실습에서 확인한 동작 원리
- 의 존재와 해석·실제 왕복은 다른 검증이다.
- traceroute 별표와 포트 도달 응답을 프로브 방식에 맞춰 읽는다.
설정·출력 추가로 확인하기 19장
아래 화면을 펼쳐 위 실습의 설정값, 명령과 확인 기준을 비교해 보세요. 각 묶음은 별도 실습 기록입니다.
실습 화면 묶음 01 2장
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 주소 자동 할당·변환·대체 경로를 결합한 구성.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 주소 자동 할당·변환·대체 경로를 결합한 구성. 원문에서 「💡 정리하자면」에 배치된 그림 또는 화면이다.
실습 화면 묶음 02 3장
원본 크기로 보기 ↗- 문서 문맥에 삽입된 원본 실습·개념 참고 화면이다. 라우팅 테이블과 정적 경로의 선택·재귀 해석 학습 내용과 함께 당시 구성·설정·관찰 결과를 비교할 수 있다.
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실습 화면 묶음 03 1장
원본 크기로 보기 ↗- 학습 원본 · Stub 네트워크와 정적 경로의 해당 절에 수록된 화면·도식이다.
실습 화면 묶음 04 1장
원본 크기로 보기 ↗- 학습 원본 · Stub 네트워크와 정적 경로의 해당 절에 수록된 화면·도식이다.
실습 화면 묶음 05 1장
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 목적지 경로가 없는 라우터의 전달·오류 동작. 원문에서 「시나리오 1. 내 라우팅 테이블에 IP 대역이 없을 경우 (송신)」에 배치된 그림 또는 화면이다.
실습 화면 묶음 06 10장
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 다중 경로 설정과 실제 패킷 전달 결과. 원문에서 「로드밸런싱 제어하기」에 배치된 그림 또는 화면이다.
실습 화면 묶음 07 1장
원본 크기로 보기 ↗- 수업 원본 자료 · 프로젝트 네트워크의 라우팅 설정. 원문에서 「IPtime PortForwarding」에 배치된 그림 또는 화면이다.
09두 번의 next-hop 해석으로 출구 찾기
- 가상 경로 집합198.51.100.0/24의 next-hop은 203.0.113.9이고, 203.0.113.9/32의 next-hop은 192.0.2.2다. 192.0.2.0/24는 Gi0/0에 직접 연결되어 있다고 하자.
- 목적지 조회198.51.100.20은 첫 /24에 맞는다. 아직 목적지 MAC을 아는 단계가 아니므로 203.0.113.9를 대상으로 다음 재귀 조회를 수행한다.
- 호스트 경로 조회203.0.113.9의 /32 결과는 192.0.2.2다. 이 주소는 Gi0/0 연결망에 속하므로 최종 다음 홉은 192.0.2.2로 해석된다.
- 링크 헤더 생성로 192.0.2.2의 MAC을 얻어 목적지로 사용한다. 원래 IP 목적지 198.51.100.20을 192.0.2.2로 바꾸는 처리는 일반 에 필요하지 않다.
- 중간 해석 경로 철회203.0.113.9/32가 사라지면 이를 덮는 다른 유효 경로가 있는지에 따라 재귀 결과가 바뀐다. 해석 가능한 경로가 전혀 없으면 최종 출구를 얻지 못한다.
10Floating static과 원격 장애 추적
- 주 경로가 110이면 동일 프리픽스의 정적 백업을 200으로 둘 수 있다. 주 경로가 에서 사라져야 백업이 설치된다.
- 정적 주 경로의 로컬 은 살아 있고 그 너머 링크만 끊긴 경우에는 주 이 계속 해석되므로 단순 floating 설정만으로 원격 장애를 알아내지 못한다.
- 추적 조건IP 는 정한 출발지에서 탐지 대상에 도달하는지를 측정하고 Track 객체가 그 결과를 설치 조건으로 연결한다. 탐지 대상까지의 경로가 백업 회선으로 돌아가면 주 회선이 복구된 것으로 잘못 판단할 수 있으므로 탐지 경로 자체를 설계해야 한다.
- 대상 하나의 차단이나 장애를 전체 회선 장애로 간주할지도 서비스 목적에 맞춰 정한다.
11추적 경로의 작은 구성 예
- IP 예제주 은 192.0.2.2, 별도 백업 링크의 은 198.51.100.2라고 가정한다. 탐지 주소 203.0.113.9/32는 주 회선을 통해서만 도달하도록 고정한다.
- 주 default는 track 10이 up일 때 설치되고, 제거되면 200인 백업 default가 후보가 된다.
- 탐지 주기 5초는 이 예의 선택값이며 모든 장비의 기본값이 아니다.
ip route 203.0.113.9 255.255.255.255 192.0.2.2
ip sla 10
icmp-echo 203.0.113.9 source-interface GigabitEthernet0/0
frequency 5
exit
ip sla schedule 10 life forever start-time now
track 10 ip sla 10 reachability
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.0.2.2 track 10
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 198.51.100.2 200
show ip sla statistics
show track 10IP 지원 IOS 예. 탐지 대상과 양쪽 링크가 이미 구성된 환경을 가정한다.
12요약과 Null0가 만드는 의도적 폐기
- 요약 폐기 경로여러 하위 프리픽스의 공통 비트를 요약하면 경로 수를 줄일 수 있지만, 요약은 그 범위의 모든 주소가 실제 존재한다는 증거가 아니다. 192.0.2.0/25와 192.0.2.128/26만 실제로 있고 /24를 광고하면 마지막 /26 구간도 자신에게 유입된다.
- 더 구체적인 경로가 없는 이 구간을 기본 경로로 되돌리면 경계 사이에서 루프가 생길 수 있다.
- 세부 경로 우선요약에 해당하는 폐기 경로는 그 빈 구간을 종료시킨다. 설치된 /25·/26은 으로 /24 보다 우선한다.
- 다만 같은 /24에 다른 정상 경로가 있다면 는 그 동일 프리픽스의 채택에 영향을 준다.
- 따라서 “의 가 낮으면 모든 세부 경로도 덮는다”는 설명은 틀리다.
- , CEF/, 의 세 단계에서 과 실제 인접 수신자를 각각 읽어야 한다.
13경로 존재와 패킷 전달 실패가 공존하는 이유
- 선택 실패같은 프리픽스에 대해 더 선호되는 경로가 선택되면 기대한 프로토콜의 경로가 에 쓰이지 않을 수 있다. 먼저 프리픽스 길이가 같은 후보끼리 관리 거리와 프로토콜 선택을 비교한다.
- 해석 실패가 올바른 출구를 가리켜도 다음 홉 가 incomplete이면 링크 프레임을 완성할 수 없다. 다음 홉 주소·마스크·과 실제 Request 도착 여부가 다음 증거다.
- 반환 경로 누락순방향 목적지 경로만 추가해도 상대의 응답 경로가 생기는 것은 아니다. 상대가 보는 실제 출발지 주소에 대해 반환 경로를 별도로 추적한다.
- 요약 경로의 구멍넓은 요약 경로가 목적지를 포함하지만 실제 세부망이 없으면 요약 장비에서 폐기될 수 있다. 요약 일치 사실을 세부 목적지의 존재로 해석하지 않는다.
- 전달 루프 증거같은 패킷이 라우터 사이를 반복하며 TTL이 줄어들면 경로 루프와 일치한다. 동일 주소의 반복 ping 응답보다 여러 관찰점의 next-hop과 TTL 변화가 직접적인 근거다.
이해했는지 확인하기
- 해당 목적지에 가장 구체적으로 일치하는 경로는 무엇인가?
- 경로 설치의 AD와 전달의 LPM을 구분하는가?
- 장애 시 백업 경로가 실제로 선택될 조건을 확인했는가?