IP

IP

• Internet Protocol
• 송신 호스트와 수신 호스트가 패킷 교환 네트워크(패킷 스위칭 네트워크, Packet Switching Network)에서 정보를 주고받는 데 사용하는 정보 위주의 규약(프로토콜, Protocol)
• OSI 네트워크 계층에서 호스트의 주소지정과 패킷 분할 및 조립 기능을 담당
  • OSI의 Layer 3(Network Layer)와 Internet Protocol Suite의 Layer 3(Internet Layer)에 위치하는 프로토콜
    
• IP의 정보는 패킷 혹은 데이터그램이라고 하는 덩어리로 나뉘어 전송
• 비신뢰성(unreliability)과 비연결성(connectionlessness)이 특징
  • 비신뢰성은 흐름에 관여하지 않기 때문에 보낸 정보가 제대로 갔는지 보장하지 않는다

 

IP Routing

• 패킷의 목적지 IP 주소를 라우팅 테이블을 검색하여 해당 인터페이스로 패킷을 전송하는 동작
• IP datagram을 한 번에 하나의 Hop씩 네트워크간에 이동시키는 hop-by-hop 체계
  • hop은 IP datagram이 거치게 되는 라우터의 수를 말함

IP Routing 기본 요소

• 경로 학습
  • 정적: 관리자 목적지 네트워크, 넥스트-홉/인터페이스 정보를 직접 설정하는 방식
  • 동적: 라우팅 프로토콜을 이용하여 경로 정보를 교환하는 방식(라우팅 업데이트)
• 경로 선출
  • 정적: 관리자가 네트워크 정보를 확인하여 경로를 직접 선출 설정하는 방식
  • 동적: 라우팅 업데이트 시 포함된 메트릭 정보를 기반으로 자동으로 선출하는 방식(메트릭은 값이 적을수록 가깝거나 빠르다)
• 경로 관리(지워졌으면 추가해주는 등, 주기적인 업데이트가 필요)
  • 정적: 관리자가 직접 추가/삭제/수정 실시
  • 동적: 라우팅 프로토콜 특징에 의해서 자동으로 삭제 및 수정 실시

IP Router의 목적지 학습 방법

1. Connected: 자신과 물리적으로 직접 연결되어 있는 장비의 IP 주소를 알아옴, IP 네트워크 주소로 라우팅 테이블에 저장
2. Static: 관리자가 직접 Routing 경로를 선택해서 보내는 설정
3. Dynamic: 각 라우터들이 갖고 있는 정보를 서로에게 공유하여 라우팅 테이블에 저장, 주기적으로 최적 경로를 계산하여 Routing Table의 정보를 유지하는 방식
4. Redistribution: 정보를 서로 공유하지 못하는데 강제로 교환하는 방식(관리자)

Static Routing 

• 장점: 관리자가 데이터가 전송될 경로를 직접 설정하므로 경로관리에 가장 효율적
• 단점: 네트워크 변화에 대한 대처가 느림

Dynamic Routing

• 장점: 네트워크 변화에 대한 대처가 빠름
• 단점: 주기적으로 경로를 계산해야 하므로 리소스 소비량(CPU 사용량)이 많음

IP Routing 동작 구조

• IP패킷을 라우팅할 때, - 사실상 전체 경로를 미리 알 수 없으며 IP datagram이 거치는 매 라우터 마다 현재 갖고 있는 라우팅 테이블에 근거하여 목적지 주소에 일치하는 다음 경로를 재계산 함
• IP라우팅 테이블은, - 목적지 주소와 다음 번 hop(뛰기) 할 주소로 구성되며, - IP라우터는 이를 정기적으로 새롭게 갱신하며 항상 현행을 유지하여야 함

IP  Routing Protocol

• RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS

전통적인 IP Routing 단점

• 트래픽 엔지니어링을 지원하지 못함
• 확장성에 한계가 있음
• 기 구축되어 있는 Layer 2(데이터링크 계층) 형식의 백본망과의 통합성이 취약

 

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References

• https://codingcoding.tistory.com/319