동적 라우팅의 알고리즘·수렴·경로 정책

01경로를 배우는 일과 패킷을 보내는 일

• 제어와 전달동적 라우팅 프로토콜은 도달 가능한 목적지를 이웃과 교환하고 변화에 따라 경로를 계산한다. 데이터 패킷이 도착할 때마다 이웃에게 길을 물어보는 것이 아니라 미리 만든 경로 정보와 FIB를 이용해 전달한다.

  • 직접 연결·정적 경로도 RIB에 함께 존재하며 동적 프로토콜이 반드시 모든 경로를 소유하는 것은 아니다.
• 학습 경로의 채택프로토콜 내부 데이터베이스에 경로가 있다는 것, RIB에서 그 경로가 채택되었다는 것, FIB와 ARP/ND를 통해 실제 전달된다는 것은 다른 상태이다. 이웃이 정상이어도 필터나 next-hop 도달성 때문에 특정 경로는 설치되지 않을 수 있다.

  • 반대로 동적 이웃이 없어도 직접 연결이나 정적 경로만으로 일부 통신은 성공할 수 있다.

02IGP·EGP와 AS의 범위

• IGP·EGPIGP는 하나의 관리 도메인 내부 경로 계산에 사용하는 분류로 RIP·OSPF·IS-IS·EIGRP가 여기에 속한다. BGP는 AS 사이의 정책을 교환하는 대표적인 외부 경로 프로토콜이다.

  • EGP라는 분류와 과거 EGP라는 이름의 프로토콜은 구분한다.
  • IS-IS를 EGP로 분류하거나 EIGRP를 링크 상태 프로토콜로 분류하면 알고리즘 비교가 틀어진다.
• AS의 의미AS는 공통 라우팅 정책으로 관리되는 네트워크 집합이며 서브넷 하나를 뜻하지 않는다. eBGP는 서로 다른 AS 사이에, iBGP는 같은 AS 내부에 BGP 정보를 배포할 때 사용한다.

  • IGP와 iBGP가 같은 네트워크에서 함께 동작할 수 있고, IGP는 BGP next hop까지의 내부 도달성을 제공할 수 있다.

03거리 벡터·링크 상태·경로 벡터의 계산 재료

• 거리 벡터거리 벡터는 이웃이 알려 준 목적지까지의 비용에 로컬 링크 비용을 더해 방향을 고른다. RIP는 홉 수를 사용하고 EIGRP는 이웃별 거리와 DUAL 조건을 사용한다.

  • EIGRP를 하이브리드라고 부르는 표현만 외우기보다 어떤 경로 정보를 유지하고 어떤 조건에서 Query를 보내는지를 알아야 한다.
• 링크 상태·경로 벡터링크 상태 프로토콜은 영역 등 정해진 범위에 링크 정보를 배포하고 각 장비가 토폴로지를 바탕으로 최단 경로를 계산한다. BGP의 경로 벡터는 AS_PATH 등 속성과 정책을 이용한다.

  • 숫자로 가장 작은 경로를 무조건 고르는 하나의 공통 알고리즘이 아니다.
  • OSPF cost 20과 RIP metric 2를 직접 비교하는 연산은 의미가 없다.

04프로토콜이 유지하는 테이블

• 프로토콜별 테이블RIP는 이웃이 광고한 프리픽스·metric·타이머를 경로 정보로 관리한다. EIGRP는 Neighbor table과 Topology table을 구분하고 Successor·Feasible Successor를 판단한다.

  • OSPF는 Neighbor state와 LSDB를 관리한 뒤 SPF 결과를 만든다.
  • BGP는 수신 경로, 정책 적용과 best path, 이웃에게 광고할 경로를 논리적으로 구분한다.
  • 모든 table을 IP routing table과 같은 것으로 읽으면 중간 상태를 놓친다.
• RIB·FIB동일 프리픽스를 여러 출처가 제시하면 장비의 관리 거리 등 선호 정책이 RIB 채택에 관여한다. 각 프로토콜 내부에서는 해당 알고리즘과 metric으로 후보가 정해진다.

  • RIB에 서로 다른 길이의 경로가 함께 설치된 후에는 데이터 패킷이 최장 프리픽스 일치로 조회한다.
  • 제어 단계의 선택과 전달 단계의 조회를 분리하는 것이 복수 프로토콜 실습의 출발점이다.

05Network와 Passive-interface의 의미

• Network 선택IOS IGP의 network 문장은 보통 로컬 인터페이스를 주소 조건으로 선택하여 해당 프로토콜을 활성화한다. 임의로 적은 원격 대역이 자동으로 생성되어 광고되는 명령이 아니다.

  • OSPF에서는 선택한 인터페이스가 어떤 area에 들어가는지도 지정한다.
  • 반면 BGP의 network는 해당 프리픽스가 적절한 RIB 조건을 만족할 때 BGP에 기원시키는 의미이므로 IGP와 같다고 외우지 않는다.
• Passive-interfacePassive-interface 역시 프로토콜별 효과가 다르다. OSPF·EIGRP에서는 해당 인터페이스에서 Hello 이웃 관계를 만들지 않으면서 연결 네트워크가 프로토콜에 포함될 수 있다.

  • RIP의 기본 passive 처리는 해당 인터페이스로 업데이트를 보내지 않는 성격이다.
  • Passive이면 그 대역을 무조건 광고하지 않는다는 설명은 틀리다.
  • 사용자 단말 구간의 경로는 알리되 이웃 형성은 막는 목적을 이해해야 한다.

06장애 감지에서 전달 전환까지

• 계산 방식의 차이EIGRP는 사용 가능한 FS가 있으면 Query 확산 없이 전환하고 없으면 Active 계산을 수행한다. OSPF는 변경 LSA 배포와 SPF 계산을 수행한다.
• 수렴 시간의 조건RIP의 무효화·triggered update·타이머, BGP의 철회·세션·정책은 각각 다르다. 수렴 시간을 Hello 간격 하나로 설명할 수 없다.

1. 장애 감지링크 down, Hello/Hold·Dead 만료 또는 추적 상태 등으로 기존 전달 조건의 상실을 알아낸다.
2. 변경 정보 교환변경 경로를 광고하거나 필요한 Query·Reply·LSA를 교환한다. 단순 장애 감지와 이웃이 새 정보를 아는 시점은 다르다.
3. 새 경로 계산·채택각 장비가 알고리즘과 정책에 따라 후보를 계산하고 사용할 경로를 선택한다.
4. FIB·인접 정보 반영실제 다음 홉이 바뀌도록 전달 정보를 갱신한다. 장비마다 완료 시각이 다르면 과도기 손실이나 일시적 루프가 생길 수 있다.

07광고 필터와 데이터 ACL의 방향

• 광고의 방향경로 광고는 그 목적지에 도달하는 방법을 이웃에게 알려 주는 제어 정보이다. R1이 R2에게 자신의 뒤에 203.0.113.0/24가 있다고 광고하면 해당 목적지로 가는 데이터는 R2에서 R1으로 향한다.

  • 경로 정보가 나가는 방향과 그 경로를 사용하는 데이터의 방향이 반대라는 사실이 distribute-list in/out 실습의 핵심이다.
• 필터 지원 범위RIP의 distribute-list out으로 어떤 prefix의 광고를 제외하면 이웃이 그 경로를 배우지 못하게 한다. 데이터 패킷을 인터페이스에서 직접 버리는 ACL과는 다르다.

  • OSPF처럼 영역 LSDB의 일관성이 필요한 프로토콜은 필터가 LSA 전파를 막는지 로컬 RIB 채택을 제한하는지 기능별 제약을 구분해야 한다.
  • 같은 명령 이름을 모든 프로토콜에 같은 효과로 일반화하지 않는다.

08Offset·Summary·Default가 바꾸는 정보

• Offset-listRIP offset-list는 매칭된 경로의 홉 수에 값을 더해 선호도를 조정한다. EIGRP의 offset 기능은 해당 metric 계산에 영향을 주므로 같은 숫자를 더했다고 RIP와 같은 물리 거리 변화가 되는 것은 아니다.

  • 주소 조건을 너무 넓게 선택하면 의도하지 않은 경로도 바뀐다.
• Summary·Default요약은 여러 세부 프리픽스를 공통 상위 범위로 줄인다. 경로 수와 업데이트 범위를 줄이지만 요약 안의 빈 구간까지 트래픽을 끌어들이므로 discard 경로와 더 구체적인 경로의 관계를 이해해야 한다.

  • Default는 가장 넓은 /0 광고이다.
  • 외부 연결이 끊겨도 기본 경로를 계속 기원시키면 이웃이 계속 자신에게 보내는 블랙홀이 생길 수 있다.

09재분배의 seed metric과 외부 경로

• Seed metric재분배는 한 출처의 경로를 다른 프로토콜의 광고로 바꾸는 경계 기능이다. 서로 다른 metric은 단위가 같지 않으므로 들어가는 프로토콜의 초기값인 seed metric이 필요할 수 있다.

  • RIP의 홉 수를 OSPF cost에 자동으로 그대로 연결하거나, EIGRP의 bandwidth·delay 등 복합 구성 요소를 홉 수 하나로 대체하면 의미가 달라진다.
• 외부 경로 유형예를 들어 RIP 구간을 EIGRP에 연결하면 외부 경로가 D EX로 표시될 수 있고, OSPF에는 외부 LSA와 E1/E2 또는 NSSA의 N1/N2 형태가 관련된다. Connected·Static을 재분배할 때도 어떤 인터페이스와 목적지를 포함할지 제한해야 한다.

  • 모든 경로를 양방향으로 넣는 명령 두 줄은 경계 정책을 설명한 것이 아니다.

11두 경계에서 경로가 되돌아오는 문제

• 재분배 루프RIP에서 온 경로를 경계 A가 OSPF에 넣고 경계 B가 다시 RIP에 넣으면 같은 도달성이 다른 기원으로 돌아올 수 있다. 원래 경로가 사라졌는데 재분배된 복사본이 더 선호되어 유지되면 잘못된 우회나 루프의 원인이 된다.

  • AD 변경만으로 모든 되먹임 문제를 해결할 수 있는 것은 아니다.
• Route tagRoute tag는 경로가 어느 도메인에서 왔는지 정책 표식으로 사용할 수 있다. 재유입 경계에서 해당 tag를 매칭하여 거부하는 route-map을 적용해야 하며 tag만 달면 자동 차단되는 것이 아니다.

  • Prefix-list의 허용 프리픽스·길이, 광고 방향, seed metric, 요약, default 기원 조건을 함께 기록하면 재분배가 실제로 무엇을 들여보내고 내보내는지 드러난다.

13복수 프로토콜 출력에서 읽는 증거

• 복수 프로토콜 관찰수업의 복수 라우터 실습은 한 라우터의 전체 화면보다 대상 prefix 하나의 수신·채택·광고를 나눠 읽는 편이 명확하다.

  • show ip protocols에서는 참여 프로토콜·network·재분배·passive 조건을, 각 프로토콜의 neighbor와 database 명령에서는 제어 정보를, show ip route와 CEF에서는 채택·전달을 읽는다.
  • 경로 코드 R·D·D EX·O·O E2·B가 바뀌는 것은 경로 출처가 달라졌다는 증거이다.
• 필터·연결 정책경로가 안정되어도 반환 경로, ACL, NAT 또는 MTU 때문에 서비스는 실패할 수 있다. 반대로 기본 경로만으로 우연히 ping이 성공하면 세부 경로 광고 오류가 가려질 수 있다.

  • 정상·장애·복구에서 같은 목적지와 출발지를 사용하고 경로 코드·next hop·metric의 변화를 함께 비교한다.

show ip protocols
show ip route 203.0.113.0
show ip cef 203.0.113.20
show ip eigrp neighbors
show ip eigrp topology
show ip ospf neighbor
show ip ospf database
show ip bgp 203.0.113.0

해당 프로토콜이 구성된 IOS 장비의 읽기 전용 관찰 예.