Routing Protocol(Static/OSPF/BGP)

라우팅(Routing) 개요

• 라우팅의 정의
  • 패킷이 출발지에서 목적지까지 도달하는 최적의 경로를 결정하고 전달하는 과정임
  • DevOps 엔지니어로서 클라우드(AWS/GCP)와 온프레미스 연결 설계 시 필수 이해 항목임

라우팅 테이블과 포워딩 결정

라우팅 테이블 (Routing Table)

• 라우터가 패킷을 어디로 보낼지 결정할 때 참조하는 이정표(주소록)임
• 구조 예시

  Destination    Next Hop      Interface      Metric   AD
  10.0.0.0/24    192.168.1.1   eth0           10       110
  0.0.0.0/0      10.0.0.1      eth0           1        1  
  

  • Destination
    • 목적지 네트워크 대역임
  • Next Hop
    • 패킷을 전달할 다음 라우터의 IP임
  • Interface
    • 패킷이 나가는 출구 포트임
  • Metric (Cost)
    • 경로의 비용이며 낮을수록 좋음
  • AD (Administrative Distance)
    • 정보의 신뢰도이며 낮을수록 우선함

포워딩 결정 알고리즘 (Longest Prefix Match)

• 라우터가 경로를 선택하는 절대적 규칙임
• 규칙
  • 매칭되는 경로 중 서브넷 마스크가 가장 긴(구체적인) 경로를 선택함

라우팅 프로토콜 (Static vs Dynamic)

• Static Routing (정적 라우팅)
  • 관리자가 경로를 수동으로 입력하는 방식임
  • 특징
    • CPU 부하가 적고 보안성이 높음
    • 네트워크 변경 시 수동 재설정이 필요하여 확장성이 낮음
  • 설정 예시 (Cisco IOS)

    # R1 Router (Global Mode)
    # 문법: ip route {목적지} {마스크} {NextHop}
    ip route 22.1.1.0 255.255.255.0 1.1.12.2
    

• Default Routing (기본 라우팅)
  • 경로를 모르는 모든 패킷을 특정 곳으로 보내는 설정(Last Resort)임
  • 인터넷으로 나가는 관문(Gateway) 설정에 주로 사용함
  • 설정 예시

    # 모든 트래픽을 1.1.12.2로 전송
    ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.12.2
    

• Dynamic Routing (동적 라우팅)
  • 라우터끼리 정보를 교환하여 경로를 자동으로 학습하고 갱신함
  • 특징
    • 네트워크 변화(장애 등) 시 자동 우회(Self-healing)함
    • 설정이 복잡하고 CPU/메모리 자원을 사용함

주요 동적 라우팅 프로토콜 비교

• 프로토콜 비교표

특성	RIP	OSPF	EIGRP	BGP
유형	Distance Vector	Link State	Hybrid	Path Vector
규모	소규모 (15 홉)	중~대규모	중~대규모	인터넷 (초대규모)
기준(Metric)	홉 수 (Hop)	대역폭 (Cost)	대역폭+지연	속성 (Path Attributes)
수렴 속도	느림	빠름	매우 빠름	느림
표준 여부	표준	표준	Cisco 전용(현재 오픈)	표준

RIP (Routing Information Protocol)

• 가장 단순한 프로토콜임
• 홉 수(거쳐가는 라우터 수)만 고려함
• 단점
  • 최대 15홉 제한이 있음
  • 속도가 느려도 홉 수가 적으면 선택하는 비효율이 발생함
• 설정 예시

  router rip
   version 2
   network 10.0.0.0
   no auto-summary
  

OSPF (Open Shortest Path First)

• 현재 엔터프라이즈 네트워킹의 표준 IGP임
• Link State 방식
  • 모든 라우터가 전체 네트워크 지도를 그림 (Dijkstra 알고리즘)
• Area 개념
  • 계층적 구조로 대규모 확장이 가능함
• 동작 과정
  1. Hello
     • 이웃 라우터를 발견하고 관계를 형성함
  2. LSA Flooding
     • 자신의 링크 상태 정보를 전체에 전파함
  3. SPF 계산
     • 최단 경로 트리를 생성하여 라우팅 테이블에 등록함
• 설정 예시

  # Process ID 110, Area 0 (Backbone)
  router ospf 110
   network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0
   network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
  

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

• Cisco 전용 프로토콜이며 설정이 쉽고 강력함
• 대역폭, 지연, 신뢰성 등 복합적인 Metric을 사용함
• Dual 알고리즘으로 매우 빠른 수렴 속도를 가짐
• 설정 예시

  router eigrp 90
   network 10.0.0.0 0.255.255.255
   no auto-summary
  

BGP (Border Gateway Protocol)

• 인터넷의 언어이며 다른 AS와 통신할 때 필수임
• 경로의 효율성보다 관리자의 정책(Policy)이 최우선임
• AWS Direct Connect, Azure ExpressRoute 연결 시 사용함

Route Aggregation (라우트 집계)

• 여러 개의 작은 네트워크(Subnet)를 하나의 큰 네트워크(Supernet)로 묶는 기술임
• 목적
  • 라우팅 테이블 크기를 최소화하여 메모리를 절약함
  • 세부 네트워크 변화가 상위로 전파되지 않아 네트워크 안정성을 향상함
• ex)
  • 전
    • 172.16.1.0/24, 172.16.2.0/24, … 172.16.255.0/24 (255개 경로)
  • 후
    • 172.16.0.0/16 (1개 경로로 축약)

예시 시나리오 (AWS 하이브리드 네트워크)

• 구성 아키텍처
  • 온프레미스 데이터센터와 클라우드(AWS)를 연동함
  • 내부(IGP)
    • OSPF를 사용하여 사내망을 라우팅함
  • 외부(EGP)
    • BGP를 사용하여 AWS와 라우팅 정보를 교환함 (Direct Connect/VPN)

최종 정리

어떤 프로토콜을 써야 하는가?

• 소규모 단일 경로
  • Static Routing (가장 안정적이고 단순함)
• 사내 네트워크 (LAN/Campus)
  • OSPF (표준이라 벤더 호환성이 좋음) 또는 EIGRP (All Cisco 환경에 적합함)
• 인터넷 연결 / 클라우드 전용선
  • BGP (필수임)
• 복잡한 라우팅 정책 필요 시
  • Route Redistribution (재분배)를 통해 서로 다른 프로토콜 간 연결함