Router
참고 자료
- 비전공개발자 주니 키우기 - 그림으로 배우는 네트워크 원리 스터디 영상
- baeldung cs - routing table entry
- geeksforgeeks - what is frame check sequence?
1. 라우팅, 라우터란?¶
Network Routing - 라우팅이란?
- 라우팅은 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스입니다.
- 라우팅을 통해 네트워크 통신의 효율성을 높일 수 있습니다.
Network Router - 라우터란?
- 라우터는 OSI 7계층에서 네트워크 계층에 포함되는 기기입니다.
- 논리적으로 분리된 망, 혹은 물리적으로 분리된 망 사이를 지나가야 하는 패킷들에게 경로를 뽑아 자기가 아는 최선의 경로를 찾아낸 뒤 (라우팅, 경로설정) 다른 망으로 패킷을 보내주는 역할 (포워딩, 스위칭) 을 하는 기계입니다.
라우터의 종류
라우터의 종류는 네트워크에서 사용되는 위치나 규모에 따라 다양합니다. ISP 의 랜이나 여러개의 ISP network 를 연결하는 코어 라우터 에서부터 흔히 포켓 와이파이로 알려진 모바일 라우터에 이르기 까지 다양한 종류가 있습니다. 하지만 기본적인 기능은 모두 같습니다.
라우터의 기능을 클라우드에서 가상화하여 소프트웨어로 제공하는 가상 라우터도 있습니다.
2. 라우팅 동작, 라우팅 테이블이란?¶
라우팅은 어떻게 동작하나요?
데이터 패킷이 도착하면 라우터는 먼저 라우팅 테이블에서 목적지의 주소를 찾습니다. 그 다음 라우터는 패킷을 네트워크의 다음 지점으로 전달합니다.
예를 들어 사무실 네트워크에서 웹 사이트를 방문하면, 데이터 패킷이 먼저 사무실 네트워크 라우터로 이동합니다. 라우터가 헤더 패킷을 조회하고 패킷 대상을 결정합니다. 그 다음 내부 테이블을 조회하고, 네트워크 자체 내에서 패킷을 다음 라우터로 전달하거나 프린터와 같은 다른 디바이스로 전달합니다.
라우팅 테이블이란?
라우터가 라우팅 테이블을 만드는 방식에 따라 라우팅은 두가지 유형으로 구분 됩니다. 네트워크 관리자가 네트워크 설계나 파라미터를 사전에 분석하여 정적으로 테이블을 구축하는 방식과 런타임에 동적으로 스스로 업데이트 되는 방식입니다. - 정적 라우팅 (테이블)과 동적 라우팅 (테이블)
동적 라우팅 테이블은 현재의 망 상태 및 구성 현황이 반영된 최적의 경로정보들로 항상 갱신하는 방식입니다.
이를 위해 각 라우터들은 다른 라우터와의 라우팅 정보를 교환하는데 이러한 라우팅 정보 교환용 프로토콜을 라우팅 프로토콜Routing Protocol 이라 하며 RIP, IGRP, OSPF, ISIS, BGP 등이 있습니다.
3. 라우팅 동작¶
라우팅 과정은 라우터가 패킷을 받으며 시작합니다. 라우터는 라우팅 테이블에 따라 목적지로 보내기 위한 다음 디바이스의 IP 주소 즉, 넥스트 홉Next Hope 을 결정합니다.
라우팅 과정에서 변하는 것은 세가지 입니다.
- 이더넷 헤더 (MAC 주소)
- FCS (Frame Check Sequence)
- TTL : -1
이더넷 헤더
각 디바이스는 ARP 프로토콜을 통해 인접한 라우터, 호스트의 MAC 주소를 알고 있습니다. 패킷의 이더넷 헤더에 담긴 출발지, 도작지 MAC 주소 정보는 매 링크, 홉, 마다 바뀝니다!
FCS - Frame Check Sequence
FCS 는 전송되는 동안 오류가 났는지 체크하는 부분입니다. Frame 의 뒤에 붙습니다. 에러를 검출하기 위한 용도이지 에러를 복구하는 용도가 아닙니다!
TTL - Time To Live
TTL 은 IP 헤더의 필드이며 컴퓨터나 네트워크에서 데이터의 유효기간을 나타내기 위한 방법입니다.
정해지 유효기간이 지나면 패킷을 패키하는 방식으로 패킷이 네트워크에서 무한 순환하는 것을 방지합니다.
TTL 필드가 0 이 되면 라우터는 해당 패킷을 버립니다. 그리고 송신 호스트에게 ICMP time exceeded 메시지를 보냅니다. 송신 호스트는 ICMP time exceeded 메시지를 수신하면 TTL 을 조정하여 다시 패킷을 전송하고 해당 라우터를 거쳐갔는지 확인합니다.
4. 라우팅 테이블¶
라우팅 테이블
위 라우팅 테이블의 엔트리를 해석하면 다음과 같습니다.
1. 101.25.67.0 이 목적지인 패킷을 받으면 eth3 인터페이스를 통해 10.0.0.2 게이트웨이 로 전달해라
2. 라우팅 테이블에서 목적지 IP 를 찾지 못하면 eh0 인터페이스를 통해 10.0.0.1 게이트웨이 로 전달해라
3. ...
Created: January 14, 2023