5장. 라우터

1. 라우터란? 라우터란 둘 혹은 그 이상의 네트워크와 네트워크 간 데이터 전송을 위해 최적 경로를 설정해주며 데이터를 해당 경로를 따라 한 통신망에서 다른 통신망으로 통신할 수 있도록 도와주는 인터넷 접속 장비

 

• 라우터의 기능 : 경로 설정, 스위칭
• 경로 설정 방법 : 라우팅 알고리즘 적용, 라우팅 테이블 설정 및 관리

 

• 라우터의 종류 : 일체형, 모듈형
• 라우터의 가격 : 성능, 지원되는 인터페이스 개수, 기능에 따라 다름. IOS 에서 지원되는 기능

- Cisco 2500

작은 회사나 게임방등 사용자가 약 몇 백명 정도 규모에서 사용

단독형

단종됨 

- Cisco ISR G2

보안, 음성지원, 무선 등의 여러가지 다양한 서비스 기능을 추가함

1900, 2900, 3900 시리즈

 

-ASR

대형 네트워크나 대기업용 라우터로 사용

강력한 보안기능 제공

 

- Cisco 7500

기업, 학교, 관공서 등의 전산 센터에서 사용하는 대형 라우터

모듈형

몇 천명 혹은 그 이상의 사용자들을 연결 할수 있음

 

- Cisco CRS - 1

한개닥 1.2테라 급의 속도

서로 최대 72대까지 연결해 92테라의 속도 가능

 

-CRS - 3

2010년도에 출시

4..8테라급

 

• 라우터의 인터페이스 : 접속 가능한 포트, Cisco 2501 라우터의 인터페이스 = 1 Ehternet, ,2 Serial
• Ethernet 포트 : 내부 네트워크와 접속시 사용하는 인터페이스, 스위치나 허브와 연결을 위한 포트, TP(RJ 45) = 10 base T, AUI(15핀) = UTP와 연결을 위해 트랜서버 필요. MAU
• Serial 포트 : WAN과의 접속을 위한 포트, DSU와 접속, V.35 케이블 사용

라우터 인터페이스

• Routed Protocol : (TCP/IP, IPX, AppleTalk) , 라우팅을 당하는 라우터가 라우팅을 해주는 고객 (경로설정 도와주는 프로토콜)
• Routing Protocol : 라우터에 존재하여 라우티드 프로토콜에게 목적지까지 가장 좋은길로 갈 수있도록 해주는 역할RIP, IGRP, OSPF, EIGRP
• 라우팅 테이블 존재 : 목적지, 목적지까지의 거리, 가는방법등의 내용 포함 주기적으로 갱신

 

 

Static Routing Protocol
사람들이 일일이 라우팅 정보 입력
라우터는 작업의 부담이 없어 라우팅 속도가 빠르고 성능이 좋아짐
메모리 적게듬
라우팅 테이블을 교환할 필요 없어 대역폭을 절약
자신의 정보를 외부에 알리지 않으므로 보안에 강함
만일 입력한 정보에 문제 생기면 라우팅 불가
변경이되면, 빨리 서로 알려줘서 연결된걸 변경해줘야함

 

Dynamic Routing Protocol
작업의 양이 많음 : 라우팅 경로 계산, 라우팅 정보 교환, 라우팅 정보 갱신등
RIP, IGRP, OSPF, EIGRP
라우터가 선택할수있는 경로가 하나뿐인경우 Dynamic Routing Protocol 은 불필요함
라우팅 테이블을 알아서 생성해줌

라우팅 테이블에 의하여 라우팅이 수행

라우터의 전원을 키는순간, 라우팅 테이블 구성

라우팅 테이블을 RAM에 저장되어있으므로, 만일 전원이 나가면 모든 정보가 지워짐

서로 다른 3개의 네트워크가 존재

2. AS 및 내부/외부용 라우팅 프로토콜

AS

하나의 네트워크 관리자에 의해 관리되는 라우터들의 집단

하나의 관리규정 아래에 운용되는 라우터의 집단

회사, 기업 또는 단체의 라우터 집단

 

라우터들을 AS 로 묶어주는 이유

라우터가 가지는 정보를 효율적으로 관리 및 인터넷 서비스를 좀더 간편하게 하기위함

AS 안의 라우터들은 자신의 AS에 속해있는 라우터에 대한 정보만 알면됨

외부로 나갈때 ASBR 에게 정보를 물어봐서 나감

ASBR는 자신의 AS와 인접한 AS의 정보를 가지고있으면 됨 

 

IGP

AS 내부에서 사용하는 프로토콜

RIP, IGRP, EIGRP, OSPF

 

EGP

AS 외부에서 서로 라우팅 정보를 주고받기위해 사용하는 프로토콜 (Hot Potato Routing)

EGP, BGP

라우터에 명령어를 입력하는 방법 - 5가지

콘솔케이블 이용

Auxiliary 포트 이용

Talnet 이용

TFTP 서버 이용

NMS 이용

콘솔 케이블 : 라우터와 콘솔포트와 컴퓨터의 시리얼 포트와 연결

에뮬레이터 이용(하이퍼터미널)

가장 일반적이고 편리한 구성이나 직접 콘솔 케이블에 연결해야하는 단점이있음

 

Auxiliary 포트 이용 : Auxiliary 모뎀 이용

원격지에서 모뎀을 통해 라우터에 명령어 입력가능

네트워크에 문제가 생겨 텔넷 연결이 불가능하고, 콘솔로 연결하자니 너무 먼곳인 경우 사용

라우터에 모뎀에 대한 정보가 세팅되어 있어야함

문제 발생시 사용하는 방법으로 일반적이지 않음

 

Telnet 접속 : 하이퍼터미널을 이용해 접속

TCP / IP 접속

가장 많이 사용하는 방법으로 라우터의 IP주소를 알고있어야함

라우터의 초기 구성시 IP설정이 없으므로 텔넷 사용불가

네트워크가 끊길경우 텔넷 접속 불가능

 

NMS 에 의한 접속 : 가장 쉬운 방법

NMS에서 모든 설정 작업을 진행한다면, 사용자 인터페이스(그래픽 방식) 등이 쉽고 다른 정보도 얻을수있음

 

TFTP 서버에 의한 접속(File전송) : 직접 명령어를 입력해 설정하는 방식이아님

TFTP 서버에 라우터의 구성 파일을 업로드 시키고 이를 라우터로 다운로드해주는방식

TFTP 단순형 파일 전송 프로토콜을 사용

 

Reboot 모드 

문제 발생시 복구용으로 사용 : 패스워드를 모르는경우, IOS에 문제가 생긴 경우

ROMMON MODE 라고도 함

 

Setup 모드

라우터 처음 구매하여 전원을 켜거나 라우터에 구성파일이 없는경우 라우터가 부팅하면서 자동으로 들어가는 모드

구성과 관련된 질문을 하나하나 하면서 설정 작업 수행

 

User Mode, Privileged Mode, Configuration Mode

RAM 

전원이 켜진 다음 IOS가 RAM 위로 올라와 작동

라우팅 테이블 저장

구성파일 저장 : 라우터의 주소, 라우팅 프로토콜을 무엇을 사용하는지, 보안의 구성

ARP 캐시, 패스트 스위칭에 대한 캐시

전원이 꺼지면 모두 지워짐

 

NVRAM 

비휘발성

라우터의 구성 파일, 각 인터페이스에 대한 IP Address, 사용되는 라우팅 프로토콜

 

Flash Memory

IOS가 Flash Memory 에 저장되어 있음

전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않음

NVRAM보다 메모리 용량이 큼

 

ROM

전원을 켤때 어떤 순서로 라우터의 상태를 점검할지

기본적인 IOS 저장 : ROMMON 상태에서 롬부팅을 하는 경우에 사용

- Static routing을 사용하는 경우 : stub network과 연결

- Stub network : 오직 하나의 경로만을 통해 외부망과 연결된 네트워크 (예시) 게임방 네트워크

Router(config)# Ip route network [mask] {address|interface} [distance]

 

디폴트라우트

경로를 찾아내지 못한 네트워크들의 경로를 미리 정해 놓은것

인터넷을 사용하는 라우터

Stub 네트워크에 있는 라우터

디플트라우트 설정방법 1.

- Ip default-network 사용시 주의사항

규칙 1 : 클래스를 맞추어 네트워크 주소사용

규칙 2 : RIP 프로토콜이 돌고 있는 네트워크를 디폴트네트워크로 설정해야함

- Ip default-network 203.240.10.0

규칙 1 : 클래스 C 이므로 첫번째 규칙을 지킴

규칙 2 : 203.240.10.0 네트워크가 RIP에 포함됨

 

설정방법 2.

Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 203.240.10.1 [상대방의 라우터 주소]

Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0 [자기 자신의 인터페이스]

 

디폴트라우트 설정 예

- 라우터 A 서브넷팅

- 라우터 B 서브넷팅

 서브넷 주소 : 210.180.100.176

 

- 디폴트라우트 설정

Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0

Ip subnet-zero

- Ip subnet-zero는 맨 앞쪽 서브넷을 사용하겠다는 의미

- 210.150.100.0을 서브넷으로 하는 경우 가능한 주소는 210.150.100.1 ~ 62

- 서브넷 부분이 0 인 210.150.100.0( 0을사용하겠다는의미 ) 이 서브넷 제로이며 이러한 서브넷 제로를 사용하기 위한 명령

 

Ip name-server 164.111.101.2

- 라우터에게 DNS서버(DNS가 IPaddress 도메인네임을 매핑시켜주는것)를 알려주는 명령

- DNS 서버의 IP주소가 164.111.101.2임 

 

스태틱과 디폴트 네트워크의 만남

라우터 A를 그림과 같이 구성

- 라우터 이름은 Router_A를 사용

- 모두 스태틱 라우팅만 사용

- 150.100.0.0 (255.255.0.0) 네트워크를 접속할수있어야함

- 나머지 모든 트래픽은 인터넷쪽을 나갈수 있도록 구성

PC를 통한 IOS 업그레이드

Router# copy tftp flash ->flash메모리에 TFTP 서버에서 가지고와 저장

Address or name or remote host []? 210.240.10.2

Source filename []? C800-g3-mw.120.3T1

Destination filenmae [C800-g3-mw.120.3.T1]?

Accessing tftp://210.100.1.1/C800-g3-mw.120.3.T1

 

3. Ditstance Vector 알고리즘

Distance(거리) 와 Vector(방향) 만을 적용하는 알고리즘

목적지까지의 거리(홉수)와 그 목적지까지 가려면 어떤 인접 라우터를 거쳐서 가아햐야하는지 방향을 저장

인접 라우터들과 주기적으로(RIP 는 30초마다) 라우팅 테이블을 교환

라우터가 모든 라우팅 정보를 가지고 있는것이 아니므로, 메모리를 절약

주기적으로 라우팅 정보를 교환하기 때문에 불필요한 트래픽 발생 할수 있음

만일 라우팅테이블의 변화가 생길 경우 모든 라우터가 정보를 알때까지 걸리는 시간이 많이 걸림 (convergence time)

느린 업데이트때문에 RIP의 경우 최대 홉수가 15를 넘을 수 없음

주로 소규모의 네트워크에서 사용

RIP, IGRP

Link State 알고리즘

한 라우터가 목적지까지의 모든 경로 정보를 다 알고있음 : 토플로지 데이터베이스로 만들어 관리

구성된 토폴로지 데이터베이스를 가지고 라우터는 SPF알고리즘을 계산

라우터가 모든 경로 정보를 알고 있음 : 중간에 링크의 변화를 알아내는데 걸리는 시간이 짧음

이웃 라우터 들간에 경로정보를 교환하는일이 자주 발생하지 않음

교환되는 정보도 라우팅 테이블이 변화된것만 교환하기때문에 트래픽 발생이 적음

 

최단경로우선 알고리즘

Cost : 어떤 네트워크에 도착하기 위한 비용이나 시간 또는 로드

- Serial 0 is up, line protocol is up (정상)

Serial is up

- 인터페이스 아무 이상 없이 잘 돌아감

- 인터페이스가 접속되어 있는 장비(DSU/CSU) 로부터 신호를 받고있음

 

- Serial 0 is up, line protocol is down

Line protocol is down

- 상대방으로부터 신호 검출이 안됨

 

- Serial 0 is down, line protocol is down

Serial 0 is down

- 우리쪽 라우터와 우리쪽 DSU/CSU 간의 연결이 제대로 안됨

- DSU/CSU 장비 이상

- 라우터 케이블 이상

 

- Serial 0 is administratively down, line protocol is down

Serial 0 is administratively down

- 인터페이스에 shutdown 명령설정

 

CDP

시스코 장비와 직접 연결된 시스코 장비만 찾아냄

- 라우터 D와 라우터 E는 찾아낼수없음

- Data link 계층에 작동되는 프로토콜

- IP 주소 설정이 안되어 있어도 CDP 동작 가능

- 멀티 캐스트 사용

- 제공되는 정보 (장비이름과 같은 정보, IP주소와 같은 정보, 접속 포트에 대한정보, 접속 장비의 기능에 대한 정보, 접속 장비의 하드웨어 사양)