[컴퓨터네트워크] 5주차: 라우팅 개념과 정적 라우팅 구성

경희대학교 유인태 교수님의 컴퓨터네트워크 강의를 기반으로 정리한 글입니다.

라우팅 프로토콜 종류

거리 벡터 라우팅 프로토콜(Distant Vector Routing Protocol)

• 라우팅 테이블을 자신과 직접 연결된 장치들에 전송
• 네트워크의 변화가 없어도 무조건 라우팅 정보의 전송이 이루어짐 → 네트워크 규모가 커지면 업데이트 양이 증가하는 단점. 소규모 네트워크에 적합.
• 토폴로지가 커지면 수렴(convergence)에 상당한 시간이 소요될 수 있음
  • 수렴: 동일한 라우팅 프로토콜을 사용하는 라우터들이 같은 라우팅 정보를 가지게 되는 상태

링크 상태 라우팅 프로토콜(Link State Routing Protocol)

• 다익스트라(Dijkstra) 혹은 최단 경로 우선(SPF; Shortest Path First) 알고리즘 사용
• 각 라우터에 직접 연결된 링크 정보를 동일한 네트워크 상의 모든 라우터에 전송 → 이를 위해 LSP(Link State Packet) 생성
• LSP 정보를 받으면 링크의 상태 정보를 판단하여 목적지로의 최단 경로 결정 → 임의의 한 라우터가 네트워크 전체에 대한 토폴로지 파악 → 최적 경로 계산(lowest cost)
• 모든 네트워크 링크는 비용(cost) 값을 가지며, 이 값이 가장 작은 경로 선택

라우터와 스위치

• 라우터, 스위치, 무선 액세스 포인트와 같은 네트워킹 장치는 IOS(Internetwork Operation System)를 사용
• IOS는 네트워킹 장치의 운영체제이자 시스템 소프트웨어, 네트워킹 장치에 설치되어 있음
• 동일한 네트워크 장치라도 운영체제의 라이선스 구성에 따라 특정 기능이 지원되지 않을 수 있음
• 라우터와 스위치는 GUI(Graphic User Interface) 또는 CLI(Command Line Interface)의 두 가지 모드를 통해서 설정할 수 있음
• GUI는 별도의 전용 프로그램을 통해 설정 가능 → SDM(Secure Device Manager), CCP(Cisco Configuration Professional)

Startup-config

• NVRAM에 저장되어 있는 설정 파일, 장치가 재부팅할 때 적용

Running-config

• RAM에 있는 라우터 또는 스위치의 설정 내용, NVRAM으로 옮기지 않고 장치를 재부팅하거나 전원이 꺼지면 모든 내용은 삭제됨

Running-config의 Startup-config로의 저장

• copy running-config startup-config 또는 wr 명령어를 사용하여 저장

라우터와 스위치 부팅 과정

1. 라우터나 스위치 전원을 켜면 POST(Power On Self Test)를 실시하여 장치의 이상 유무를 판단
2. 이상이 없으면 ROM에 있는 Bootstrap(Booting loader)를 RAM으로 읽어들임
3. Bootloader가 FLASH에 위치해 있는 IOS를 RAM으로 읽어들임
4. RAM에 있는 IOS를 실행하여 부팅한 후, NVRAM에 있는 설정 파일을 적용
5. 설정 파일이 없으면, 아무것도 설정이 안된 디폴트 상태로 부팅

IOS rommon mode

1. FLASH에 IOS가 없거나 손상되었을 경우 → ROM에 있는 Subset IOS를 실행하여 rommon 모드로 부팅
2. IOS를 업데이트하거나 암호를 잃어버렸을 경우 → 강제로 진입하여 문제를 해결할 수 있음

라우터/스위치의 세 가지 기본 모드

• 기본 접속 시 사용자 실행 모드
• enable(ena) → 특권 실행 모드
• configure terminal(conf t) → 전역 설정 모드
• exit → 이전 모드로 돌아가기

라우터 기본 설정

• 호스트 이름 변경: 라우터의 초기 이름은 “Router”, hostname 명령어를 사용하여 변경

Router(config)#hostname hostname

• 암호 설정: 콘솔 암호 → 사용자 모드로 들어가기 전에 물어보는 암호

Router(config)#line console 0 Router(config-line)#password 1111 Router(config-line)#login

• enable 암호 → 사용자 실행 모드에서 특권 실행 모드로 이동 시 필요한 암호

Router(config)#enable password cisco

• enable secret → enable 암호와 같으나, 암호가 암호화 되어서 저장됨

Router(config)#enable secret cisco

• 라우터 IP 주소 설정(이더넷 인터페이스일 경우)

R1(config)#interface gi0/0 R1(config-if)#ip address IP주소 서브넷마스크 R1(config-if)#no shutdown → 라우터 인터페이스의 디폴트 상태는 shutdown, 살려줘야 함

• 라우터 IP 주소 설정(시리얼 인터페이스일 경우)

R1(config)#interface se0/2/0 R1(config-if)#ip address IP주소 서브넷마스크 R1(config-if)#clock rate 56000(다른 값을 줄 수 있음. 물음표 통해 확인) R1(config-if)#no shut

• 텔넷 접속 설정

R1#conf t R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login R1(config-line)#exit R1(config)#

• 설정 내용 확인 명령어

R1#show run

정적 라우팅 프로토콜

• 정적 경로 설정, 관리자가 네트워크 토폴로지를 기반으로 모든 경로를 직접 수동으로 설정 → 네트워크 동적인 상태 변화에 유동적으로 대처하기 어려움
• 설정 방법이 간단, 라우터의 자원(resource)을 적게 사용
• 소규모 네트워크에서 사용

정적 라우팅 설정

Router(config)#ip route network-address subnet-mask {ip-address | exit interface}

• ip route: 정적 경로 설정을 위한 명령어
• network-address: 목적지 네트워크의 네트워크 주소
• subnet-mask: 목적지 네트워크의 서브넷 마스크
• ip-address: 패킷 전송을 위해 사용해야 할 이웃 라우터 인터페이스의 IP 주소
• exit-interface: 패킷 전송을 위해 사용해야 할 라우터 자신의 출력 인터페이스

R1(config)#ip route 203.230.7.64 255.255.255.224 203.230.7.34 R1(config)#ip route 203.230.7.64 255.255.255.224 se0/2/0

Default Static 설정

• 패킷의 출입 경로가 하나밖에 없는 네트워크(stub network)에 적용할 수 있음
• Default Static 경로는 라우팅 테이블에서 “S*”코드로 표시됨

Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 {exit interface | ip-address}

• ip route: 정적 경로 설정을 위한 명령어
• 0.0.0.0(앞): 쿼드 제로(quad-zero)는 IP 주소를 의미
• 0.0.0.0(뒤): 쿼드 제로(quad-zero)는 서브넷 마스크 의미
• ⇒ 0.0.0.0 0.0.0.0는 모든 주소를 의미
• exit-interface: 디폴트 네트워크로 가기 위한 해당 라우터의 출력 인터페이스
• ip-address: 디폴트 네트워크로 가기 위한 이웃 라우터 인터페이스의 IP 주소

DCE와 DTE

• DTE(Data Terminal Equipment): 사용자-네트워크 인터페이스의 사용자 측에서 데이터 발신 장치나 수신 장치, 또는 두 가지 겸용으로 사용되는 장치
• DCE(Data Communications Equipment): 사용자-네트워크 인터페이스의 네트워크 측으로 구성되는 통신 네트워크 장비의 연결 수단
• 두 개의 직접 연결된 장치 간에 데이터를 주고 받으려면 기준이 되는 클럭은 한 쪽에서 맡으며, 클럭을 주는 쪽을 DCE, 받는 쪽을 DTE 인터페이스라고 함.