정적 경로(Static routing)

[학습 목표]

1) 라우팅 기본개념

2) 라우팅 프로토콜 종류

3) 라우팅 테이블의 경로설정

4) 정적 경로(Static route) 개념 및 실습

 

 

1) 라우팅 기본개념

라우팅은 네트워크에서 데이터 패킷이 출발지에서 목적지까지 효율적으로 전달되도록 경로를 설정하고 관리하는 과정이다. 

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1. 라우터의 역할
라우터는 네트워크 간의 트래픽을 연결하고 관리합니다. 각 라우터는 인접 네트워크와의 연결 상태와 경로 정보를 학습하여 최적 경로를 찾는다.
예 : "192.168.1.0/24" 네트워크에서 "10.0.0.0/8" 네트워크로 데이터를 전송하려면 중간 경로를 라우터가 결정한다.

 

2. 라우팅 테이블
라우팅 테이블은 네트워크 경로 정보가 기록된 데이터베이스다. 각 라우터는 자신이 알고 있는 네트워크 경로와 메트릭 정보를 바탕으로 패킷을 전달한다.

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2) 라우팅 프로토콜 종류

라우팅 프로토콜은 네트워크 장비 간에 경로 정보를 교환하고 최적 경로를 결정하는 규칙이다.

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1. 정적 라우팅 (Static Routing)

관리자가 수동으로 라우팅 테이블을 설정.

네트워크 변경에 따라 수동 업데이트 필요.

 

2. 동적 라우팅 (Dynamic Routing)

라우터가 라우팅 프로토콜을 사용해 자동으로 경로를 설정하고 업데이트.

네트워크 크기와 구조 변화에 민첩하게 대응.

 

2-1. 동적 라우팅 프로토콜 종류

거리 벡터 라우팅 프로토콜 (Distance Vector Protocols)

라우터 간의 거리(홉 수)를 기준으로 경로를 선택.

예: RIP (Routing Information Protocol).

링크 상태 라우팅 프로토콜 (Link-State Protocols)

네트워크의 전체 토폴로지를 학습해 최적 경로를 계산.

예: OSPF (Open Shortest Path First), IS-IS (Intermediate System to Intermediate System).

하이브리드 라우팅 프로토콜 (Hybrid Protocols)

거리 벡터와 링크 상태 방식의 장점을 혼합.

예: EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol).

BGP (Border Gateway Protocol)

인터넷에서 사용되는 라우팅 프로토콜로, AS(Autonomous System) 간 경로 설정.

경로 정책 기반 라우팅.

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3) 라우팅 테이블의 경로설정

1. Administrative Distance (AD)

AD는 경로의 신뢰도를 나타내는 값으로, 값이 낮을수록 더 신뢰할 수 있는 경로로 간주된다.

같은 네트워크를 복수의 라우팅 프로토콜이 광고시 AD값에 의해 결정 된다.

 

[주요 AD 값]

직접 연결 (Connected)	0	가장 신뢰할 수 있음.
정적 라우팅 (Static)	1	수동으로 정의된 경로.
EIGRP 내부	90	매우 신뢰할 수 있음.
OSPF	110	링크 상태 기반의 동적 라우팅.
RIP	120	거리 벡터 기반, 상대적으로 덜 신뢰.

 

2. 메트릭(Metric)을 사용한 경로 비교

AD가 동일하거나 같은 라우팅 프로토콜에서 복수의 경로가 제공될 경우, 메트릭(Metric)을 기준으로 경로를 비교한다.

메트릭은 경로의 "비용"을 나타내는 값이며, 각 라우팅 프로토콜은 고유한 메트릭 계산 방식을 사용한다.

 

프로토콜별 메트릭

OSPF: 링크 비용(Link Cost)

각 링크의 대역폭을 기반으로 경로 비용 계산.

대역폭이 높을수록 비용이 낮음.

EIGRP: 복합 메트릭 (대역폭 + 지연)

대역폭이 크고 지연이 적은 경로를 선호.

BGP: 경로 속성(Path Attribute)

경로 정책(정책 기반 라우팅)과 AS 경로 길이를 고려.

기본적으로 AS 홉 수가 적은 경로를 선택.

 

3. Longest Prefix Match (LPM)

라우팅 테이블에서 가장 구체적인 경로(Prefix가 가장 일치)를 우선 선택한다.

ex)

패킷 목적지: 192.168.1.5

경로 후보 : 192.168.1.0/24 (구체적) , 192.168.1.0/16

선택: 192.168.1.0/24.

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4) 정적 경로(Static route) 개념 및 실습

Static route configuration
R1(config)#int loopback 0 R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.255 R1(config)#int e2/1 R1(config-if)#ip add 1.1.12.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown  ---------------------------------------- R1(config)#ip route 1.1.2.2 255.255.255.255 1.1.12.2 R1(config)#ip route 1.1.3.3 255.255.255.255 1.1.12.2 R1(config)#ip route 1.1.23.0 255.255.255.0 1.1.12.2 R1(config)#ip route 1.1.32.0 255.255.255.0 1.1.12.2	R2(config)#int lo0 R2(config-if)#ip add 1.1.2.2 255.255.255.255 R2(config-if)#int e2/1 R2(config-if)#ip add 1.1.12.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shut R2(config-if)#int e2/3 R2(config-if)#ip add 1.1.23.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shut R2(config-if)#int e3/2 R2(config-if)#ip add 1.1.32.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shut ---------------------------------------- R2(config)#ip route 1.1.1.1 255.255.255.255 1.1.12.1 R2(config)#ip route 1.1.0.0 255.255.0.0 1.1.23.3 R2(config)#ip route 1.1.0.0 255.255.0.0 1.1.32.3	R3(config)#int lo0 R3(config-if)#ip add 1.1.3.3 255.255.255.255 R3(config-if)#int e2/3 R3(config-if)#ip add 1.1.23.3 255.255.255.0 R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int e3/2 R3(config-if)#ip add 1.1.32.3 255.255.255.0 R3(config-if)#no shut ---------------------------------------- R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.23.2 R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.32.2

 

#   R1 -> R2 loopback 주소로 정적경로 설정 후 ping이 가는 모습이다. (아래사진 참조)

 

하지만,

#  R2 -> R1 loopback 주소로는 ping이 가지 않는다.(아래사진 참조)

R1에서 R2의 Loopback으로 Ping이 성공하는 이유는 R1의 인터페이스 IP(1.1.12.1)가 출발지 주소로 사용되기 때문이다.

R2는 직접 연결된 1.1.12.1에 대한 경로를 알고 있으므로 Echo Reply를 정상적으로 R1으로 반환할 수 있다.

반면, R2에서 R1의 Loopback으로 Ping을 보낼 때는 R1의 Loopback 주소(1.1.1.1)에 대한 경로가 없어 Ping이 실패한다.

 

# R2 -> R1 loopback 주소로 정적 경로 설정 후 ping이 가는 모습. (아래사진 참조)

 

# R3 default route 설정 (아래사진 참조)

R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.23.2
R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.32.2

0.0.0.0 0.0.0.0 으로 지정 하는 것을 디폴트 루트 라고 하고,  (*)가 붙는다.

라우팅 테이블에 없는 목적지 주소는 모두 1.1.32.2 , 1.1.23.2 로 보낸다.

 

# Floating Static Routing 설정 (1.1.23.0 라인을 메인경로로 설정)

R2(config)#ip route 1.1.0.0 255.255.0.0 1.1.32.3 5 

R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 1.1.32.2 5

플로팅 스태틱 라우팅은 기본 경로가 실패할 경우, 백업 경로로 작동하도록 설계된 정적 경로다.

이를 위해 백업 경로를 위 설정처럼 기본값(1)보다 높게 설정하여 우선순위를 낮게 만든다.

위 사진은 1.1.32.0 라인을 백업경로로 설정해 라우팅 테이블에 1.1.23.0 메인라인만 올라와 있다.

 

반대로,

1.1.23.0 라인이 죽으면 백업경로인 1.1.32.0 라인이 라우팅 테이블에 올라온다.(아래 그림 참조)