라우팅 프로토콜 우선 순위 / BGP EIGRP OSPF

라우팅은 네트워크 상의 모든 IP 경로 정보들을 라우터들이 인식하도록 하는 중요한 프로세스이며, 패킷의 전달은 라우터가 관리하는 라우팅 테이블을 참조하여 전달하는 과정을 라우팅이라고 말합니다.

 

모든 라우팅이란 다음과 같은 3가지 기본 동작을 기반으로 동작하는 개념입니다.

●  Path Discovery

: 네트워크에 분산되어 있는 가능한 모든 목적지 경로 정보를 검색 및 수집하는 과정입니다.

: 라우팅 프로토콜들은 자신들이 소유한 IP 경로 정보들을 Unicast/Broadcast/Multicast 방식 중 하나를 선택하여 이웃한 라우터(Neighbor)들과 교환합니다.

●   Path Selection

: 수집된 경로 정보들을 기반으로 각 목적지까지의 최적 경로를 선택하는 작업 과정입니다.

: 경로 선택의 기준은 Metric 또는 Path Attribute이란 것을 사용하는데 라우팅 프로토콜에 따라 경로 선택의 기준을 달리합니다.

●   Path Management (Maintenance)

: 수집된 경로 정보와 그 안에서 선택된 최적 경로 정보들의 변화를 지속적으로 감지하는 과정입니다.

: 네트워크 상의 변화(경로 추가, 제거, 경로 속성 수정)를 인지하여 경로를 선택하는 결정 기준에 참조되는 값들에 영향을 줍니다.

위에서 언급한 3가지 기본 동작을 사람이 직접 관리하는 것을 Static Routing이라 하고 라우터 내부에서 동작하는 라우팅 프로토콜에 의해 자동으로 관리되는 것을 Dynamic Routing이라 합니다.

 

동적 라우팅 프로토콜은 크게 2가지로 분류할 수 있으며 EGP(Exterior Gateway Protocol)와 IGP(Interior Gateway Protocol)로 나눌 수 있습니다.

분류	프로토콜	알고리즘		IGP 프로토콜
EGP	BGP
IGP	IPv4	Distance Vector (주1)	RIP
		Advanced Distance Vector (주2)	EIGRP
		Link State (주3)	OSPF, IS-IS
	IPv6	Distance Vector	RIPng
		Advanced Distance Vector	EIGRP for IPv6
		Link State	OSPFv3, IS-IS for IPv6

※ 주1 : Distance Vector : 이웃한 Router들 사이에서 최적의 경로만을 주고 받음.

※ 주2 : 이웃한 Router들 사이에서 모든 가능한 경로 정보를 주고 받음.

※ 주3 : Hybrid Routing이라고도 하는데 위에서 언급한 알고리즘의 장점들을 혼합하여 사용하는 방식.

 

Administrative Distance (AD)

Administrator Distance(이하 AD)값은 하나의 라우터에서 하나 이상의 라우팅 프로세스가 동작하는 상황에서만 참조 되는 값이며, 다른 라우터에게 전달되지 않고 Local 라우터에서만 의미 있게 사용됩니다.

각 라우팅 프로토콜에 지정된 AD값을 비교하여 그 값이 작은 쪽이 우선됩니다. AD값은 표준화된 값이 아니므로 벤더(Vendor)마다 차이가 있을 수 있습니다.

하나의 라우팅 프로토콜이 특정 목적지에 대한 다수의 경로를 학습한 경우는 Metric (주4)을 비교하여 최적 경로를 선택하고, 하나 이상의 라우팅 프로토콜이 특정 목적지에 대한 다수의 경로를 학습한 경우는 AD값을 비교하여 최적의 경로를 선택합니다.

※ 주4 : 라우팅 프로토콜 별 최적 경로 결정 기준

라우팅 프로토콜	매트릭
RIP	홈 카운트
EIGRP	대역폭, 지연, 신뢰도, 부하, MTU
OSPF	Cost (대역폭)
IS-IS	Cost
BGP	Attribute

 

다음은 네트워크 장비별로 라우팅 프로토콜의 AD 값 내용입니다.

	Cisco	Huawei	Aruba (주5)	Arista
	Administrative Distance	Preference	Administrative Distance	Administrative Distance
직접 접속 네트워크 (Directly Connected Interface)	0	0	0	0
정적 경로 (Static route to a next hop)	1	60	1	1
EIGRP 축약 경로 (EIGRP Summary route)	5	(Cisco전용)
외부 BGP (External BGP)	20	255	20	200
내부 EIGRP (Internal EIGRP)	90	(Cisco전용)
OSPF (Open Shortest Path First)	110	10	110	110
IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)	115	15	NA	NA
RIP (Routing Information Protocol)	120	100	120	120
외부 EIGRP (External EIGRP)	170	(Cisco전용)
내부 BGP (Internal BGP)	200	255	200	200

※ 주5 : ArubaOS-CX Software 대상

 

라우터에서는 AD값이 낮은 프로토콜이 우선 순위가 높으며 최종적으로 최적의 경로라고 판단되는 경로 정보가 라우팅 테이블 데이터베이스에 저장됩니다. 결국 라우터는 패킷을 전송할 때 이 라우팅 테이블 정보를 참고하여 전송합니다.

 

다음은 Cisco 기준으로 라우팅 프로토콜 별 AD를 살펴본 결과 내용입니다.

A.     LAB 구성

논리 구성도	물리 구성도
구성 결과

 

B.     Static Routing

정적 경로(Static route)는 특정 목적지 네트워크로 가는 경로를 네트워크 관리자가 직접 지정된 경로입니다.

Static 라우팅의 디폴트 AD값은 1입니다.

[1/0] : 목적지 경로(192.168.0.0/24)의 Administrative 값인 1이며, 누적된 Metric 값은 0.

show ip route static : 라우팅 테이블 중, static 경로만 확인.

show ip static route : IPv4 정보 중, static 경로 정보 확인.

 

C.     RIP (Routing Information Protocol)

Distance Vector 알고리즘을 사용하는 라우팅 프로토콜.

RIP 라우팅의 디폴트 AD값은 120입니다.

[120/1] : 목적지 경로(20.20.20.0/24)의 Administrative 값인 120이며, 누적된 Metric 값은 1.

show ip route rip : 라우팅 테이블 중, RIP 경로만 확인.

show ip rip database : RIP Database 정보를 출력. 특정 목적지에 대한 정보를 수집함과 동시에 최적의 경로를 선택하여 RIP Database에 등록합니다.

 

D.     EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Distance Vector를 기반으로 하고 있으면서 Link-State의 몇몇 장점들을 수용하고 있으므로, EIGRP를 hybrid Routing Protocol 또는 Advanced Distance Vector라고 합니다.

EIGRP 라우팅 AD값은 3가지로 나뉩니다. 축약 경로는 5, 내부 EIGRP는 90, 외부 EIGRP는 170 입니다.

[90/130816] : 목적지 경로(30.30.30.0/24)의 Administrative 값인 90이며, 누적된 Metric 값은 130816.

show ip route eigrp : 라우팅 테이블 중, EIGRP 경로만 확인.

show ip eigrp topolgy : EIGRP Topology 정보 확인. Topology DB에는 수집된 경로 정보들의 Metric값들이 표현됩니다. 그리고 현재 경로 정보에 대한 관리 상태를 나타내는 Code가 명시되어 있습니다.

show ip eigrp neighbor : EIGRP neighbor 검색 동작 확인.

 

E.      OSPF (Open Shortest Path First)

Link-State 알고리즘을 사용하는 라우팅 프로토콜.

OSPF 라우팅의 디폴트 AD값은 110입니다.

[110/2] : 목적지 경로(40.40.40.0/24)의 Administrative 값인 110이며, 누적된 Metric 값은 2.

show ip route ospf : 라우팅 테이블 중, OSPF 경로만 확인.

show ip ospf database : OSPF Topology DB에 관한 정보 확인.

show ip ospf neighbor : OSPF neighbor 검색 동작 확인.

 

F.      IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System)

ISO의 CLNP (connectionless network protocol) 프로토콜을 위한 라우팅 프로토콜로 OSPF보다 먼저 개발된 Link-State 알고리즘과 SPF 알고리즘(Dijkstra)을 사용하는 라우팅 프로토콜.

IS-IS 라우팅의 디폴트 AD값은 115입니다.

[115/20] : 목적지 경로(50.50.50.0/24)의 Administrative 값인 115이며, 누적된 Metric 값은 20.

show ip route isis : 라우팅 테이블 중, IS-IS 경로만 확인.

show isis database : IS-IS Topology DB에 관한 정보 확인.

show clns neighbor : CLNS(Connectionless Network Service) neighbor 검색 동작 확인.

 

G.     BGP (Border Gateway Protocol)

AS(Autonomous System)라는 단위를 기반으로 Routing 정보를 교환하도록 개발되었습니다. AS는 IP Network의 논리적인 그룹들을 구분하기 위한 Global 식별자로 사용됩니다. AS는 하나의 독립적인 정책을 지닌 Network의 논리적인 범위를 의미합니다.

BGP 라우팅 AD값은 2가지로 나뉩니다. 외부 BGP는 20, 내부 BGP는 200 입니다.

[200/0] : 내부 BGP 목적지 경로(60.60.60.0/24)의 Administrative 값인 200이며, 누적된 Metric 값은 0.

[20/0] : 외부 BGP 목적지 경로(70.70.70.0/24)의 Administrative 값인 20이며, 누적된 Metric 값은 0.

show ip route bgp : 라우팅 테이블 중, BGP 경로만 확인.

show ip bgp : BGP Table에 수신된 경로 정보 확인

show ip bgp summary : BGP neighbor 검색 동작 확인.