RIP 및 RIPng 개요

거리 벡터 라우팅 프로토콜

거리 벡터 라우팅 프로토콜은 일반적으로 목적지에 대한 홉 수로 표현되는 거리 벡터를 포함하는 라우팅 정보를 전송합니다. 이 정보는 정기적으로(RIP의 경우 30초마다) 모든 프로토콜 지원 인터페이스에 플러딩되어 각 노드의 로컬 토폴로지 데이터베이스에 저장되는 네트워크 맵을 만듭니다. 그림 1 은 거리 벡터 라우팅의 작동 방식을 보여줍니다.

그림 1: 거리 벡터 프로토콜

그림 1에서 라우터 A와 B는 인접 인터페이스에서 RIP를 활성화했습니다. 라우터 A는 각각 1, 2, 3 홉 떨어진 알려진 RIP 이웃 라우터 C, D, E를 가지고 있습니다. 라우터 B는 각각 1, 2, 3 홉 떨어진 RIP 인접 라우터 X, Y, Z를 알고 있습니다. 각 라우터는 30초마다 전체 라우팅 테이블 정보를 RIP가 활성화된 모든 인터페이스로 플러딩합니다. 이 경우 플러딩은 RIP 링크를 통해 라우팅 테이블 정보를 교환합니다.

라우터 A가 라우터 B로부터 라우팅 정보를 수신하면 홉 수에 1을 더해 새 홉 수를 결정합니다. 예를 들어, 라우터 X의 홉 수는 1이지만 라우터 A가 경로를 X로 가져올 때 새 홉 수는 2입니다. 가져온 경로에는 경로가 학습된 위치에 대한 정보도 포함되므로, 원래 경로는 홉 수가 2인 라우터 B를 통해 라우터 X로 경로로 가져옵니다.

동일한 호스트에 대한 여러 경로가 수신되면 RIP는 거리 벡터 알고리즘을 사용하여 포워딩 테이블로 가져올 경로를 결정합니다. 홉 수가 가장 적은 경로를 가져옵니다. 홉 개수가 동일한 경로가 여러 개 있는 경우 모두 포워딩 테이블로 가져오며 트래픽은 경로를 따라 라운드 로빈 방식으로 전송됩니다.

RIP 프로토콜 개요

RIP IGP는 Bellman-Ford 또는 거리 벡터 알고리즘을 사용하여 목적지까지의 최적 경로를 결정합니다. RIP는 홉 수를 메트릭으로 사용합니다. RIP를 사용하면 호스트와 라우터가 IP 기반 네트워크를 통해 컴퓨팅 경로에 대한 정보를 교환할 수 있습니다. RIP는 적당한 크기의 합리적으로 동질적인 네트워크에서 IGP로 사용하기 위한 것입니다.

Junos® 운영 체제(Junos OS)는 RIP 버전 1 및 2를 지원합니다.

RIP 버전 1 패킷에는 네트워크를 통해 패킷을 라우팅하는 데 필요한 최소한의 정보가 포함되어 있습니다. 그러나 이 버전의 RIP는 인증 또는 서브넷을 지원하지 않습니다.

RIP는 UDP(User Datagram Protocol) 포트 520을 사용합니다.

RIP에는 다음과 같은 아키텍처 제한 사항이 있습니다.

• 가장 긴 네트워크 경로는 15 개의 홉을 초과할 수 없습니다(각 네트워크 또는 홉의 비용이 1이라고 가정).

• RIP는 특정 비정상적인 상황을 해결하기 위해 무한대로 세는 것에 의존합니다. 네트워크가 수백 개의 라우터로 구성되어 있고 라우팅 루프가 형성된 경우 다음 홉을 해결하는 데 필요한 시간과 네트워크 대역폭이 많을 수 있습니다.

• RIP는 고정 메트릭만 사용하여 경로를 선택합니다. 다른 IGP는 측정된 지연, 신뢰성 및 부하와 같은 추가 매개 변수를 사용합니다.

RIP 패킷

RIP 패킷에는 다음 필드가 포함됩니다.

• 명령 - 패킷이 요청 메시지인지 응답 메시지인지를 나타냅니다. 요청 메시지는 라우터의 라우팅 테이블에 대한 정보를 찾습니다. 응답 메시지는 주기적으로 전송되며 요청 메시지가 수신될 때도 전송됩니다. 주기적인 응답 메시지를 업데이트 메시지라고 합니다. 업데이트 메시지에는 명령 및 버전 필드와 25 개의 대상(기본값)이 포함되어 있으며, 각 대상에는 대상 IP 주소와 해당 대상에 도달하기 위한 메트릭이 포함되어 있습니다.

  참고:

  Junos OS 릴리스 11.1부터 RIP 수요 회로를 지원하기 위해 세 가지 추가 명령 필드 유형을 사용할 수 있습니다. RIP 요구 회로에 대한 인터페이스를 구성할 때 명령 필드는 패킷이 업데이트 요청인지, 업데이트 응답인지, 또는 업데이트 승인 메시지인지를 나타냅니다. 인접 인터페이스는 주기적으로가 아니라 요청 시 업데이트를 보냅니다. 이러한 명령 필드 유형은 RIP 요구 회로용으로 구성된 인터페이스에서만 유효합니다. 자세한 내용은 RIP 요청 회로 개요를 참조하십시오.

• Version number(버전 번호) - 원래 라우터가 실행 중인 RIP의 버전입니다.

• Address family identifier(주소 패밀리 식별자) - 원래 라우터에서 사용하는 주소 패밀리입니다. 가족은 항상 IP입니다.

• Address—패킷에 포함된 IP 주소입니다.

• Metric(메트릭) - 주소에 대해 보급된 메트릭의 값입니다.

• Mask(마스크) - IP 주소와 연결된 마스크입니다(RIP 버전 2에만 해당).

• 다음 홉—다음 홉 라우터의 IP 주소입니다(RIP 버전 2만 해당).

라우팅 정보는 RIP 요청 및 RIP 응답 패킷에 의해 RIP 네트워크에서 교환됩니다. 방금 부팅된 라우터는 모든 RIP 지원 인터페이스에서 RIP 요청을 브로드캐스트할 수 있습니다. 이러한 링크에서 RIP를 실행하는 모든 라우터는 요청을 수신하고 RIP 응답 패킷을 라우터에 즉시 전송하여 응답합니다. 응답 패킷에는 네트워크 토폴로지 맵의 로컬 복사본을 구축하는 데 필요한 라우팅 테이블 정보가 포함되어 있습니다.

RIP 요청 패킷이 없는 경우 모든 RIP 라우터는 모든 RIP 사용 인터페이스에서 30초마다 RIP 응답 패킷을 브로드캐스트합니다. RIP 브로드캐스트는 토폴로지 정보가 네트워크 전체에 플러딩되는 기본 방법입니다.

라우터가 RIP를 통해 특정 대상에 대해 학습하면 타이머를 시작합니다. 목적지에 대한 정보가 포함된 새 응답 패킷을 수신할 때마다 라우터는 타이머를 0으로 재설정합니다. 그러나 라우터가 180초 동안 특정 대상에 대한 업데이트를 수신하지 않으면 RIP 라우팅 테이블에서 대상을 제거합니다.

30초마다 RIP 패킷을 정기적으로 전송하는 것 외에도, 라우터가 새 이웃을 탐지하거나 인터페이스를 사용할 수 없음을 탐지하면 트리거된 업데이트를 생성합니다. 새 라우팅 정보는 RIP가 활성화된 모든 인터페이스에 즉시 브로드캐스트되고 변경 내용은 이후의 모든 RIP 응답 패킷에 반영됩니다.

홉 수 최대화

RIP 네트워크에서 트래픽을 성공적으로 라우팅하려면 네트워크의 모든 노드가 동일한 토폴로지 보기를 유지해야 합니다. 토폴로지 정보는 30초마다 RIP 이웃 간에 브로드캐스트됩니다. 라우터 A가 새 호스트인 라우터 B에서 많은 홉 떨어져 있는 경우, B에 대한 경로가 네트워크를 통해 전파되고 라우터 A의 라우팅 테이블로 가져오는 데 상당한 시간이 걸릴 수 있습니다. 두 라우터가 서로 5홉 떨어져 있는 경우 라우터 A는 라우터 B가 온라인 상태가 된 후 2.5분(홉당 30초)까지 라우터 B로 경로를 가져올 수 없습니다. 많은 수의 홉의 경우 지연이 엄청납니다. 이 지연이 임의로 커지는 것을 방지하기 위해 RIP는 최대 15개의 홉 수를 적용합니다. 15홉 이상 떨어진 접두사는 연결할 수 없는 것으로 처리되며 무한대와 동일한 홉 수가 할당됩니다. 이 최대 홉 수를 네트워크 지름이라고 합니다.

스플릿 호라이즌(Split Horizon) 및 포이즌 리버스 효율(Poison Reverse Efficiency) 기법

RIP는 전체 라우팅 테이블을 주기적으로 네트워크로 플러딩하여 작동하므로 많은 트래픽이 생성됩니다. 스플릿 호라이즌 및 포이즌 리버스 기법은 RIP 호스트에서 발생하는 네트워크 트래픽의 양을 줄이고 라우팅 정보를 보다 효율적으로 전송하는 데 도움이 될 수 있습니다.

라우터가 특정 인터페이스에서 일련의 경로 광고를 수신하면 RIP는 해당 광고를 동일한 인터페이스로 재전송할 필요가 없다고 결정합니다. split horizon으로 알려진 이 기술은 해당 인터페이스의 다른 이웃이 이미 학습한 정보를 제거하여 RIP 라우팅 트래픽의 양을 제한하는 데 도움이 됩니다. 그림 2 는 수평선 분할 기법의 예를 보여줍니다.

그림 2: Split Horizon 예제

그림 2에서 라우터 A는 라우터 C, D, E의 경로를 라우터 B에 보급합니다. 이 예에서 라우터 A는 2개의 홉으로 라우터 C에 도달할 수 있습니다. 라우터 A가 라우터 B에 경로를 보급하면 라우터 B는 3홉에서 라우터 A를 통해 라우터 C로의 경로로 가져옵니다. 그런 다음 라우터 B가 이 경로를 라우터 A에 다시 보급하면 라우터 A는 4홉에서 라우터 B를 통해 라우터 C로 이 경로를 가져옵니다. 그러나 라우터 A는 이미 2개의 홉으로 경로에 도달할 수 있으므로 라우터 B에서 라우터 A로의 보급은 필요하지 않습니다. 수평선 분할 기술은 이러한 유형의 경로 보급을 제거함으로써 추가 트래픽을 줄이는 데 도움이 됩니다.

마찬가지로 포이즌 리버스 기술은 라우팅 정보 전송을 최적화하고 네트워크 컨버전스에 도달하는 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 라우터 A가 인터페이스 중 하나를 통해 연결할 수 없는 경로에 대해 학습하면 동일한 인터페이스에서 해당 경로를 연결할 수 없음(홉 수 16개)으로 보급합니다. 그림 3 은 포이즌 리버스 기술의 예를 보여줍니다.

그림 3: 포이즌 리버스 예시

그림 3에서 라우터 A는 인터페이스 중 하나를 통해 라우터 C, D, E로의 라우팅에 연결할 수 없음을 학습합니다. 라우터 A는 이러한 경로를 연결할 수 없는 동일한 인터페이스로 다시 보급합니다. 광고는 라우터 B에 라우터 C, D, E가 라우터 A를 통해 연결할 수 없음을 알려줍니다.

단방향 연결의 한계

RIP는 라우팅 테이블 업데이트 수신만을 기반으로 라우팅 정보를 처리하기 때문에 양방향 연결을 보장할 수 없습니다. 그림 4 에서 볼 수 있듯이 RIP 네트워크는 단방향 연결에 의해 제한됩니다.

그림 4: 단방향 연결 의 한계

그림 4에서 라우터 A와 D는 라우팅 테이블 정보를 라우터 B로 플러딩합니다. 라우터 E로 가는 경로는 라우터 A를 통해 라우팅될 때 홉이 가장 적기 때문에 해당 경로를 라우터 B의 포워딩 테이블로 가져옵니다. 그러나 라우터 A가 트래픽을 전송할 수 있지만 사용할 수 없는 링크 또는 잘못된 라우팅 정책으로 인해 라우터 B에서 트래픽을 수신하지 못한다고 가정해 보겠습니다. 라우터 E로 가는 유일한 경로가 라우터 A를 통과하는 경우, 양방향 연결이 설정되지 않았기 때문에 라우터 A로 향하는 모든 트래픽이 손실됩니다.

OSPF는 3방향 핸드셰이크로 양방향 연결을 설정합니다.

RIPng 프로토콜 개요

RIPng IGP는 Bellman-Ford 거리 벡터 알고리즘을 사용하여 홉 수를 메트릭으로 사용하여 목적지까지의 최적 경로를 결정합니다. RIPng를 사용하면 호스트와 라우터가 IP 기반 네트워크를 통해 컴퓨팅 경로에 대한 정보를 교환할 수 있습니다. RIPng는 중간 규모의 자율 시스템을 위한 IGP 역할을 하기 위한 것입니다.

RIPng는 RIPv2와는 다른 라우팅 프로토콜입니다. RIPng의 Junos OS 구현은 RIPv2와 유사하지만 다음과 같은 차이점이 있습니다.

• RIPng는 패킷에 인증을 구현할 필요가 없습니다.

• Junos OS는 RIPng의 다중 인스턴스를 지원하지 않습니다.

• Junos OS는 RIPng 라우팅 테이블 그룹을 지원하지 않습니다.

RIPng는 UDP 기반 프로토콜이며 UDP 포트 521을 사용합니다.

RIPng에는 다음과 같은 아키텍처 제한 사항이 있습니다.

• 가장 긴 네트워크 경로는 15개의 홉을 초과할 수 없습니다(각 네트워크 또는 홉의 비용이 1이라고 가정).

• RIPng는 라우팅 테이블이 재구성될 때 라우팅 루프가 발생하기 쉽습니다. 특히 수백 개의 라우터로 구성된 대규모 네트워크에서 RIPng를 구현하면 라우팅 루프를 해결하는 데 매우 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

• RIPng는 고정 메트릭만 사용하여 경로를 선택합니다. 다른 IGP는 측정된 지연, 신뢰성 및 부하와 같은 추가 매개 변수를 사용합니다.

RIPng 표준

RIPng는 다음 문서에 정의되어 있습니다.

• RFC 2080, RIPng for IPv6

• RFC 2081년, RIPng Protocol Applicability Statement

RFC(Internet Requests for Comments) 및 초안에 액세스하려면 IETF(Internet Engineering Task Force) 웹 사이트를 참조하세요.

RIPng 패킷

RIPng 패킷 헤더에는 다음 필드가 포함됩니다.

• 명령 - 패킷이 요청 메시지인지 응답 메시지인지를 나타냅니다. 요청 메시지는 라우터의 라우팅 테이블에 대한 정보를 찾습니다. 응답 메시지는 주기적으로 또는 요청 메시지가 수신될 때 전송됩니다. 주기적인 응답 메시지를 업데이트 메시지라고 합니다. 업데이트 메시지에는 명령 및 버전 필드와 대상 및 지표 집합이 포함됩니다.

• 버전 번호 - 원래 라우터가 실행 중인 RIPng의 버전을 지정합니다. 현재 버전 1로 설정되어 있습니다.

RIPng 패킷의 나머지 부분에는 다음 필드로 구성된 라우팅 테이블 항목 목록이 포함되어 있습니다.

• 대상 접두사—대상에 대한 128비트 IPv6 주소 접두사입니다.

• 접두사 길이 - 접두사의 유효 비트 수입니다.

• Metric(메트릭) - 주소에 대해 보급된 메트릭의 값입니다.

• Route tag(경로 태그) - 경로와 함께 보급 및 재배포되어야 하는 경로 속성입니다. 경로를 외부 게이트웨이 프로토콜(EGP)에 걸쳐 재배포해야 하는 경우 경로 태그는 기본적으로 외부 RIPng 경로와 내부 RIPng 경로를 구별합니다.