라우팅, 스위칭

2 계층의 스위치와는 다른 용어로 3 계층 장비인 라우터가 패킷 경로를 지정해서 보내는 작업을 말한다.

라우터가 패킷을 포워딩할 때 자신이 갖고 있는 라우팅 테이블에서 가장 좋은 항목을 찾는 알고리즘을 롱기스트 프리픽스 매치나 맥시멈 프리픽스 렝스 매치라고 한다.

목적지 패킷의 IP가 라우터 테이블에 정확하게 매칭되지 않을 경우 도작지 IP와 가장 가깝게 매치되는 정보를 찾는다.

이 경우 Longest Prefix Match 기법을 사용합니다.

LPM이라는 용어는 다른 용어는 라우터나 스위치에서 관리할 수 있는 라우팅 테이블을 LPM 테이블이라고 부르며 도입해야 할 장비가 관리할 수 있는 테이블 양으로 대략적인 성능을 확인할 수 있습니다.

이런 내용은 장비 Datasheet에서 확인할 수 있습니다.

Datasheet는 제품의 기술적인 사양, 성능, 기능 등의 정보가 기술적으로 정리되어 있는 문서를 말합니다.

제조업체나 공급업체에서 제공하는 정보로, 제품을 사기 전에 검토하여 적절한 제품을 선택하는 데 도움을 줍니다. 또한, 개발자나 설계자에게 제품을 사용하는 데 필요한 기술적인 정보를 제공합니다.

다만 이러한 작업은 많은 부하를 발생시킵니다. 정확한 정보를 매치하는 Exact Match는 단순 조회를 통해 경로를 찾고 패킷을 처리하지만 롱기스트 매치처럼 부정확한 정보 중 가장 비슷한 경로를 찾는 작업은 더 많은 리소스를 소모하기 때문입니다.

그렇기에 레디스와 같이 해당 내용을 캐시 하는 기법을 사용한다고 합니다.

라우팅 테이블은 가장 좋은 경로 정보만 압축해놓은 핵심 정보입니다.

일반적인 경로 정보를 모아놓은 곳에서 좋은 경로를 가져오기 위해 우선순위를 부여하는데 이때 경로 정보를 받은 방법과 거리를 기준으로 정합니다.

이 가중치 값은 보통 3가지로 나누어 질 수 있습니다.

Direct connected

라우터에서 Next hop이 connected로 표현되는 경로 정보를 말합니다.

IP주소를 입력할 때 사용된 IP주소와 서브넷 마스크로 해당 IP 주소가 속한 네트워크 주소 정보를 알 수 있기 때문에 라우터나 PC에서는 이 정보로 해당 네트워크에 대한 라우팅 테이블을 자동으로 만듭니다.

Static Routing

관리자가 목적지 네트워크와 Next Hop을 라우터에 직접 지정해 경로정보를 입력하는 것을 말합니다.

Dynamic Routing

스태틱 라우팅은 변화가 많아 질때 관리가 매우 어려워집니다. 이러한 단점을 보안한 것이 다이내믹 라우팅으로 라우터끼리 자신이 알고 있는 경로 정보나 링크 상태 정보를 교환해 전체 네트워크 정보를 학습합니다.프로토콜에 따라 설정 방법은 다르지만 광고에 필요한 네트워크를 선언해야합니다.

3가지 경로 수집 방법 중 우선순위가 가장 높은 것은 라우터에 바로 연결된 네트워크입니다.

이는 디렉트 커넥티드를 의미하며, 라우터에 바로 붙은 대역이어서 경로 선정 시 우선순위가 가장 높습니다.

다음으로는 스태틱 라우팅으로 목적지 네트워크에 대한 경로 정보를 관리자가 직접 입력하면 신뢰도가 높아 로컬 네트워크 다음으로 우선순위가 높다.

마지막은 다이내믹 라우팅으로 다른 라우터를 통해 경로를 전달받았기 때문에 우선순위가 낮습니다.

라우팅 프로토콜 중에서도 어떤 라우팅 프로토콜을 통해 경로 정보를 얻었는가에 따라서 우선순위가 다릅니다.

-> 관리자가 필요에 따라 우선순위를 조정할 수 있다. 이를 AD(Administrative Distance)라고 부른다.

라우터의 라우팅과 스위칭 역할을 하나로 묶어 우선순위를 정리하면 다음과 같다.