Network - 라우팅(Routing)

 

인터넷에서 우리가 검색하거나 영상을 볼 때,
그 정보들이 어떤 경로를 따라 이동하는지 생각해 본 적 있나요?

바로 그 '길 찾기'를 담당하는 것이 라우팅(Routing)입니다.
오늘은 인터넷 속 데이터를 어떻게 목적지까지 잘 보내는지,
그 방식과 프로토콜을 정리해볼게요.

 

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🔁 라우팅의 기본 방식

방식 설명

Flooding	모든 이웃에게 데이터를 마구 뿌림. 간단하지만 비효율적
Source routing	출발지에서 전체 경로를 미리 지정함. 유연하지만 복잡
Forwarding table	라우터가 목적지별 경로 정보를 테이블로 저장해 사용
Spanning tree	순환(루프)을 방지하기 위해 트리 구조로 구성. 브리지/스위치에서 주로 사용

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📦 라우팅 프로토콜: 누가 어떻게 경로를 정할까?

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✅ RIP (Routing Information Protocol)

• 방식: 거리 벡터(distance vector)
• 핵심 알고리즘: Bellman-Ford
• 작동 방식:
  • 라우터들이 이웃끼리 거리 정보를 주고받으며 경로 선택
  • 가장 짧은 홉 수 기준으로 결정
  • 최대 15홉까지만 가능
• 문제점:
  • 경로에 오류가 생기면 잘못된 정보가 계속 퍼지는 Counting to infinity 문제
• 해결책:
  • Poison reverse 기법으로 잘못된 경로를 일부러 "도달 불가"로 표시

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✅ OSPF (Open Shortest Path First)

• 방식: 링크 상태(link state)
• 핵심 알고리즘: Dijkstra’s Shortest Path
• 작동 방식:
  • 각 라우터가 자신의 연결 상태를 네트워크 전체에 전파
  • 모든 라우터가 네트워크 지도를 만들어서 최단 경로 계산
• 특징:
  • 정확하고 빠르지만, 설정은 다소 복잡
  • 유사한 프로토콜로 IS-IS도 있음

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✅ BGP (Border Gateway Protocol)

• 적용 범위: 자율 시스템(AS) 간 라우팅
• 방식: 패스 벡터(path vector)
• 특징:
  • 단순히 거리보다 전체 경로와 정책(local policy) 기반으로 판단
  • 신뢰성, 비용, 보안 등을 기준으로 경로 선택
  • 전 세계 인터넷 연결을 위한 핵심 프로토콜

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📌 주요 프로토콜 비교 요약

프로토콜 방식 알고리즘 사용 범위 특징

RIP	거리 벡터	Bellman-Ford	소규모 네트워크	단순, 느림, 홉 제한
OSPF	링크 상태	Dijkstra	대규모 내부 네트워크	빠름, 정확함, 설정 복잡
BGP	패스 벡터	자체 정책 기반	AS 간 라우팅	확장성, 정책 중심

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👉 [용어 설명]

라우팅	데이터를 목적지까지 보내는 길 찾기 과정
라우터	경로를 결정해 데이터를 전달하는 장비
홉(Hop)	데이터가 중간에 거치는 라우터의 수
거리 벡터 알고리즘	이웃과 거리 정보를 공유해 최단 경로를 계산
링크 상태 알고리즘	전체 네트워크 상태를 공유하고 직접 계산
Bellman-Ford	거리 벡터 방식에서 쓰이는 경로 계산 알고리즘
Dijkstra 알고리즘	링크 상태 방식에서 최단 경로를 계산
Flooding	데이터를 모든 이웃에게 뿌리는 비효율적 방식
Source Routing	출발지에서 전체 경로를 미리 설정
Forwarding Table	라우터 내부의 목적지별 경로 테이블
Spanning Tree	루프 방지를 위한 트리 구조 네트워크 구성
LSA	라우터의 연결 상태를 네트워크에 알리는 메시지
RIP	홉 수 기준으로 경로 선택하는 단순한 프로토콜
OSPF	네트워크 지도로 최적 경로를 계산하는 고급 프로토콜
BGP	경로 전체와 정책에 따라 선택하는 글로벌 라우팅 프로토콜
패스 벡터	경로에 거친 시스템들의 정보가 포함된 방식
자율 시스템(AS)	한 조직이 관리하는 네트워크 단위
로컬 정책	거리보다 신뢰성, 비용 등 전략적 기준을 우선시
Counting to Infinity	오류 경로가 무한히 퍼지는 문제
Poison Reverse	잘못된 경로를 '도달 불가'로 일부러 설정하는 방법
IS-IS	OSPF와 유사한 링크 상태 기반 프로토콜