동적 라우팅 프로토콜 (RIP)

[한창호]

동적 라우팅 프로토콜 (Dynamic Routing Protocol) 종류

- 거리 벡터 라우팅 프로토콜 (Distance Vector Routing Protocol)

- 링크 상태 라우팅 프로토콜 (Link-State Routing Protocol)

1. 거리 벡터 라우팅 프로토콜 (Distance Vector Routing Protocol)

- DVRP는 Bellman-Ford 알고리즘을 사용하여 라우팅 테이블을 자신과  직접 연결된 다른 이웃 라우터들에게 주기적(RIP:30초, IGRP:90초) 으로 브로드캐스트 주소(255.255.255.255)를 사용해 전송함 

PC	IPv4	Subnet Mask	Default Gateway
PC0	203.230.7.2	255.255.255.0	203.230.7.1
PC1	203.230.9.2	255.255.255.0	203.230.9.1

* 거리 벡터 라우팅 프로토콜의 동작 절차

단계별 설명	R1 라우팅 테이블	R2 라우팅 테이블	R1 라우팅 테이블
초기 설정	203.230.7.0 203.230.8.0	203.230.8.0 203.230.10.0	203.230.9.0 203.230.10.0
(1단계) R1의 업데이트 타이머 완료:  R1은 203.230.7.0와 203.230.8.0의 정보를 R2로 전달;  R2는 R1으로부터 받은 정보 중 자신이 가지고 있지 않은 203.230.7.0/24를 자신의 라우팅 테이블에 등록	203.230.7.0 203.230.8.0	203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.7.0	203.230.9.0 203.230.10.0
(2단계) R2의 업데이트 타이머 완료:  R2는 자신의 라우팅 테이블 정보 203.230.8.0/24, 203.230.10.0/24와 203.230.7.0/24을 R1과 R3로 전달;  R1과 R3는 라우팅 테이블을 갱신함	203.230.7.0 203.230.8.0 203.230.10.0	203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.7.0	203.230.9.0 203.230.10.0 203.230.8.0 203.230.7.0
(3단계) R3의 업데이트 타이머 완료:  R3는 자신의 라우팅 테이블 정보; 즉, 203.230.9.0/24와 203.230.10.0/24, 203.230.8.0/24와 203.230.7.0/24을 R2로 전달;  R2는 자신의 테이블을 갱신함	203.230.7.0 203.230.8.0 203.230.10.0	203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.7.0 203.230.9.0	203.230.9.0 203.230.10.0 203.230.8.0 203.230.7.0
(4단계) R1의 업데이트 타이머 완료:  R1은 자신의 라우팅 테이블 정보; 즉, 203.230.7.0/24와 203.230.8.0/24 및 203.230.10.0/24을 R2로 전달;  R2가 이미 모든 업데이트 정보를 가지고 있으므로 갱신하지 않음	203.230.7.0 203.230.8.0 203.230.10.0	203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.7.0 203.230.9.0	203.230.9.0 203.230.10.0 203.230.8.0 203.230.7.0
(5단계) R2의 업데이트 타이머 완료:  R2는 라우팅 정보를 R1과 R3에게 전달함;  R3의 테이블은 변함 없고, R1의 테이블에 203.230.9.0/24 네트워크가 새로 등록됨	203.230.7.0 203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.9.0	203.230.8.0 203.230.10.0 203.230.7.0 203.230.9.0	203.230.9.0 203.230.10.0 203.230.8.0 203.230.7.0

2. 링크 상태 라우팅 프로토콜(Link State Routing Protocol)

- 링크상태 라우팅 프로토콜은 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘 또는 최단 경로 우선(SPF; Shortest Path First) 알고리즘을 사용하여 목적지까지 최단 경로를 계산한 후 이를 기초로 패킷을 전송하는 방식

* 네트워크별 링크 비용

출발지 -> 목적지	경로	링크비용
PC1->PC2	R1->R2->R2 LAN	25
	R1->R3->R2->R2 LAN	40
PC1->PC3	R1->R3->R3 LAN	10
	R1->R2->R3->R3 LAN	55
PC2->PC1	R2->R1->R1 LAN	25
	R2->R3->R1->R1 LAN	40
PC2->PC3	R2->R3->R3 LAN	35
	R2->R1->R3->R3 LAN	30
PC3->PC1	R3->R1->R1 LAN	10
	R3->R2->R1->R1 LAN	55
PC3->PC2	R3->R2->R2 LAN	35
	R3->R1->R2->R2 LAN	30

Hot count란

- 데이터가 출발지와 목적지 사이에서 통과해야 하는 중간 장치들의 개수를 가리킨다.

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%99%89_(%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC)

3. RIP (Routing Information Protocol) - 거리 벡터 라우팅 프로토콜

- RIP는 라우팅 정보 업데이트 시 UDP 포트 520번을 사용하며 경로 설정을 위해 홉 카운터(Hop count)를 사용함; 15보다 큰 홉 카운터는 지원하지 않고 이후 폐기됨
- 매 30초 주기로 라우팅 테이블을 이웃 라우터들에게 브로드캐스트하므로 복잡한 네트워크에 RIP를 적용할 경우 상당한 오버헤드 트래픽이 발생하는 단점

RIPv1

PC	IPv4	Subnet Mask	Default Gateway
PC0	203.230.9.2	255.255.255.0	203.230.9.1
PC1	203.230.7.2	255.255.255.0	203.230.7.1
PC2	203.230.8.2	255.255.255.0	203.230.8.1

단계	예제코드	설명
R1 인터페이스 설정	Router# conf t Router(config)# hostname R1 R1(config)# int Gi0/0 R1(config-if)# ip add 203.230.7.1 255.255.255.0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# exit R1(config)# int se0/0/0 R1(config-if)# ip add 203.230.10.2 255.255.255.0 R1(config-if)# no shut R1(config-if)# exit R1(config)# int se0/0/1 R1(config-if)# ip add 203.230.11.2 255.255.255.0 R1(config-if)# clock rate 64000 R1(config-if)# no shut R1(config-if)# ^Z
R2 인터페이스 설정	Router> en Router# conf t Router(config)# hostname R2 R2(config)# int Gi0/0 R2(config-if)# ip add 203.230.9.1 255.255.255.0 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# exit R2(config)# int se0/0/0 R2(config-if)# ip add 203.230.10.1 255.255.255.0 R2(config-if)# clock rate 64000 R2(config-if)# no shut R2(config-if)# exit R2(config)# int se0/0/1 R2(config-if)# ip add 203.230.12.1 255.255.255.0 R2(config-if)# clock rate 64000  R2(config-if)# no shut R2(config-if)# ^Z
R3 인터페이스 설정	Router> en Router# conf t Router(config)#hostname R3 R3(config)# int Gi0/0 R3(config-if)# ip add 203.230.8.1 255.255.255.0 R3(config-if)# no shutdown R3(config-if)# exit R3(config)# int se0/0/0 R3(config-if)# ip add 203.230.11.1 255.255.255.0 R3(config-if)# no shut R3(config-if)# exit R3(config)# int se0/0/1 R3(config-if)# ip add 203.230.12.2 255.255.255.0 R3(config-if)# clock rate 64000  R3(config-if)# no shut R3(config-if)# ^Z
R1에 RIPv1 설정	R1> en R1# conf t R1(config)# router rip R1(config-router)# network 203.230.7.1         (gi0/0) R1(config-router)# network 203.230.10.2       (s/0/0/1) R1(config-router)# network 203.230.11.2       (s/0/0/0) R1(config-router)# ^Z	network 삭제 no network 203.230.7.1 network 확인 show ip route rip
R2에 RIPv1 설정	R2# conf t R2(config)# router rip R2(config-router)# network 203.230.9.1         (gi0/0) R2(config-router)# network 203.230.10.1       (s/0/0/0) R2(config-router)# network 203.230.12.1       (s/0/0/1) R2(config-router)# ^Z
R3에 RIPv1 설정	R3# conf t R3(config)# router rip R3(config-router)# network 203.230.8.1         (gi0/0) R3(config-router)# network 203.230.11.1       (s/0/0/1) R3(config-router)# network 203.230.12.2       (s/0/0/0) R3(config-router)# ^Z
R1의 RIP 설정 확인	R1# show run router rip    network 203.230.7.0    network 203.230.10.0    network 203.230.11.0 R1# show ip route             (sh ip ro) R 203.230.8.0/24 [120/1] via 203.230.11.1, 00:00:02, Serial0/0/0 R 203.230.9.0/24 [120/1] via 203.230.10.1, 00:00:08, Serial0/0/1 R1# show ip protocols        (sh ip prot) Sending updates every 30 seconds, next due in 14 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240	라우트 설정 확인 라우팅 프로토콜 확인 홀드 다운 - 이것은 죽은 네트워크를 발견한 라우터가 네트워크 정보가 업데이트되지 않는 기간인 ‘홀드다운’ 타이머를 즉시 작동시켜서 즉시 주변에 알리는 기법
RIP 동작 상태 확인 (Debug 모드)	R1# debug ip rip (30초 마다 정보가 갱신되는지 살펴 본다.) RIP: build update entries ... R1# no debug all	debug: 동작 상태를 실시간으로 알아보기
업데이트 정보 발송 정지	R1# conf t R1(config)# router rip R1(config-router)# passive-interface gi0/0 R1(config-router)# ^Z R1# sh ip protocols passive Interface(s):     GigabitEthernet0/0	불필요한 정보 전달 방지로 passive로 변경 gi0/0에는 라우팅 정보를 보낼 필요가 없다.

클래스풀 라우팅 프로토콜 (Class Full Routing Protocol)

- 클래스풀은 IP 주소 클래스 (A,B,C 클래스)를 의미한다.

- 라우팅 정보 전송시 서브넷 마스크 전달을 하지 않는다.
- 대표적인 프로토콜 RIPv1, IGRP 
- 클래스풀 라우팅프로토콜에서 서브넷 마스크를 사용할때는 제약사항들이 있다.

클래스리스 라우팅 프로토콜 (Classless Routing Protocol)
- 라우팅 정보전송시 서브넷 마스크 정보도 포함
- 대표적인 프로토콜 RIPv2 , EIGRP, OSPF, BGP 프로토콜이 여기에 해당한다.

단계	예제 코드	설명
PC 설정	PC0: 1.1.1.2/24   GW: 1.1.1.1 PC1: 1.1.2.2/24   GW: 1.1.2.1
R1 인터페이스 설정	Router>en  Router>conf t  Router(config)# hostname R1 R1(config)# interface gi0/0 R1(config-if)# ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# exit R1(config)# interface se0/0/0             (DCE) R1(config-if)# ip address 203.230.7.1 255.255.255.0 R1(config-if)# clock rate 64000 R1(config-if)# no shutdown R1(config-if)# exit
R2 인터페이스 설정	Router> en  Router> conf t  Router(config)# hostname R2 R2(config)# interface gi0/0 R2(config-if)# ip address 1.1.2.1 255.255.255.0 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# exit R2(config)# interface se0/0/0             (DTE) R2(config-if)# ip address 203.230.7.2 255.255.255.0 R2(config-if)# no shutdown R2(config-if)# exit
R1에 RIP 적용	R1(config)# router rip R1(config-router)# network 1.1.1.1             (gi0/0) R1(config-router)# network 203.230.7.1       (s/0/0/0) R1(config-router)# ^Z
R2에 RIP 적용	R2(config)# router rip R2(config-router)# network 1.1.2.1              (gi0/0) R2(config-router)# network 203.230.7.2       (s/0/0/0) R2(config-router)# ^Z
Ping 테스트	PC0> ping 1.1.2.2 -> 실패 PC1> ping 1.1.1.2 -> 실패
원인분석	R1# show ip route    1.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks    (R2의 1.1.2.0/24 네트워크가 보이지 않는다.) R1# debug ip rip RIP: build update entries     network 1.0.0.0  metirc 1 RIP: received v1 update from 203.230.7.2 on Serial0/0/0 1.0.0.0 in 1 hops R2# debug ip rip	클래스풀 라우팅 프로토콜은 라우팅 업데이트시 서브넷 마스크 정보를 보내지 않고 네트워크 정보에 대한 자동요약 (automatic summarization)을 수행하기 때문에 서로 다른 네트워크 인데도 불구하고 1.0.0.0/8로 처리한다.

경로요약 (Route Summarization)

- 연속된 IP 경로 정보들을 소유하고 있는 라우터가 이를 축약 (Summary)된 형태의 경로 정보로 변환하여 전달할 수 있는 기법

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=2421

RIPv2

- RIPv2는 클래스리스 라우팅 프로토콜로 라우팅 업데이트 시 네트워크 정보와 서브넷 마스크 정보를 함께 전달 함

- RIPv1의 문제점을 해결함.

<RIPv1 의 문제점>

- 클래스풀은 라우팅 정보 업데이트 시 서브넷 마스크 정보를 보내지 않아 서브넷에서는 RIP는 제대로 동작하지 못함
- RIP을 서브넷에 올바로 적용해도 PC0와 PC1 간 핑테스트는 실패함 

<RIPv1의 문제점을 R1의 라우팅 테이블로 확인>
- 직접 연결된 두 개의 네트워크(1.1.1.0/24, 203.230.7.0/24)는 보이나 R2의 로컬 LAN 구간인 1.1.2.0/24는 보이지 않음 
- 이것은 RIPv1이 클래스풀 라우팅 프로토콜로서 라우팅 업데이트 시 서브넷 마스크 정보를 보내지 않기 때문임 
- 결국 RIPv1은 1.1.1.0/24와 1.1.2.0/24가 다른 네트워크임에도 불구하고 이를 network 1.0.0.0/8 로 처리한 것임

단계	예제 코드	설명
R1에 RIPv2 적용	R1>en  R1>conf t  R1(config)# router rip R1(config-router)# version 2 R1(config-router)# no auto-summary R1(config-router)# ^Z R1#wr	version 2 이후 network 1.0.0.0 network 203.230.7.0
R2에 RIPv2 적용	R2> en  R2> conf t  R2(config)# router rip R2(config-router)# version 2 R2(config-router)# no auto-summary R2(config-router)# ^Z R2# wr
라우팅 테이블 확인	R2# show ip protocols Routing Information Sources    Gateway          distance         Last update   203.230.7.2         120               00:00:11 R2# show ip route R2# degug ip rip	원격지 네트워크 정보가 나타남
Ping	PC0->Desktop->Command Prompt ping 1.1.2.2

4. 라우트 포이즈닝(Route Poisoning)과 포이즈닝 리버스(Poisoning Riverse)

라우트 포이즈닝(Poisoning)

- RIP에서 메트릭 값 16은 무한대(도달 불가) 거리를 의미하는 것으로 이를 포이즌(Poison)이라고 함 

- R1의 Gi0/0 인터페이스를 ‘shutdown’하게 하면 다운되었다는 정보가 R2에 전달됨 
- R1은 자신의 Gi0/0에 정의된 네트워크 1.1.1.0/24에 대한 연결이 유실되어 패킷을 전송할 수 없다는 것을 알리기 위해 메트릭 값을 16으로 설정하여 R2를 업데이트시킴 

포이즈닝 리버스(Poisoning Reverse) 
- R1으로부터 1.1.1.0/24 네트워크에 대한 메트릭 값 16을 전달받은 R2가 R1에게 해당 네트워크에 연결할 다른 우회 경로가 없음을 알려주기 위해 이 네트워크에 대한 메트릭 값 16을 다시 R1에게 전달하여 Looping 이슈를 해결하는 것

단계	예제 코드	설명
R1 debug  실행 R1 Gi0/0 다운시킴	R1#debug ip rip R1(config)# interface GigabitEthernet0/0 R1(config-if)# shut   (Gi0/0를 다운시킴) %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0, changed state to administratively down %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0, changed state to down
R2 디버그 실행	R2# debug ip rip RIP: received v2 update from 203.230.7.1 on Serial0/0/0       1.1.1.0/24 via 0.0.0.0 in 16 hops RIP: sending  v2 update to 224.0.0.9 via GigabitEthernet0/0 (1.1.2.1)	16 hops로 변경됨
R1 Gi0/0 활성화 시킴	R1(config)# int g0/0 R1(config-if)# no shut    (Gi0/0를 다시 활성화시킴) %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0, changed state to up	Gi0/0를 다시 활성화됨
R2 디버그 실행	R2# debug ip rip RIP: sending  v2 update to 224.0.0.9 via GigabitEthernet0/0 (1.1.2.1) RIP: received v2 update from 203.230.7.1 on Serial0/0/0       1.1.1.0/24 via 0.0.0.0 in 1 hops	1 hops로 변경됨

5. 디폴트 경로(Default Route) 설정하기

- 외부인터넷의 방대한 라우터와 연결시 방대한 라우팅 정보를 교환할 필요가 없이 간소화 방법을 이용한다.

- 디폴트 경로의 개념은 복잡하게 커지는 라우팅 테이블을 간소화하기  위해 사용함

단계	예제 코드	설명
R1에 디폴트 정적 경로 설정	R1(config)# router rip R1(config-router)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 0 R1(config-if)# exit R1(config)# router rip R1(config-router)# default-information originate R1(config-router)# ^Z R1#	default-information originate: R1에 외부 통신을 위한 디폴트 정적 경로가 있음을 알린다.
R2에서 라우팅 테이블을 확인	R2# sh ip route R* 0.0.0.0/0 [120/1] via 203.230.7.1 00:00:13, Serial0/0/0	R2가 이웃 라우터 인터페이스 203.230.7.1(출구 Serial0/0/0)을 통해 외부 네트워크와 통신할 수 있다는 디폴트(0.0.0.0/0) 경로임