TCP/IP Illustrated Vol.1
Ch.10 : Dynamic Routing Protocls
2005. 3. 16 (수)
안진섭
[email protected]
10.2 Dynamic Routing (1/2)

Dynamic Routing


Routing Protocol


각 router와 연결되어 있는 network 정보를 인접한
라우터들과 교환
인접한 라우터들과 routing information을 교환하기 위한 통신
규약
Routing Daemon


인접 라우터로 부터 받은 routing information을 이용하여
kernel내의 routing table을 update
routing policy
10.2 Dynamic Routing (2/2)

AS(Autonomous System)


인터넷을 구성하는 기본 집합
독자적인 관리구조와 routing information을 구성
ex>
InterNOC, ICANN
KT, DACOM
기업, 대학 캠퍼스

IGP(Interior Gateway Protocol)


AS 내부에서 라우터들간에 routing information을 교환하는데
사용하는 프로토콜
ex> Hello, RIP, OSPF
EGP(Exterior Gateway Protocol)

서로 다른 AS들간에 routing information을 교환하는데 사용
ex> EGP, BGP
10.3 Unix Routing Daemons

Figure 10.1 Routing protocols supported by
routed and gated

routed




TCP/IP 기반
RIPv1 지원(for small to medium-size network)
gated : IGP, BGP 모두 지원
Linux – Zebra : BGP-4, RIPv1/v2, OSPFv2 지원
10.4 RIP : Routing Information Protocol



RFC 1058,1988
UDP로 전달(well-known Port :520)
Figure 10.2 RIP message encapsulated within a
UDP program
10.4 RIP : Routing Information Protocol

Figure 10.3 Format of a RIP message

Command



Request(1), reply(2), *poll(5), *poll-entry(6)
Metric : 16 = infinity
RIP message당 25개의 route 전달

4+20*25 = 504 byte
10.4 RIP : Routing Information Protocol

Normal operation

Initialization


Request received




새로운 entry의 추가
기존 entry의 수정 및 제거
Regular routing updates
 매 30초마다 전송 (broadcast)
Triggered update


specified address에 대한 metric을 갖고 있을 경우 routing table을
참조하여 set. (없을 경우 16)
Response received


request(1), address family(0), metric(16)
routing table의 metric 변경시 해당 entry에 부분만 전송
3분(6번)동안 update가 안될경우

metric = 16(inf), 60초간 entry 유지 후 삭제
10.4 RIP : Routing Information Protocol

Figure 10.4 Example routers and networks
10.4 RIP : Routing Information Protocol

Problem





Subnet mask 표현 불가능
 CIDR 지원안됨
Router/Link의 failure 후에 stabilize에는 상당한
시간소요
 Loop 발생 가능성
Metric에 hop count만 사용
Metric의 최대값(15)으로 인해 RIP를 적용할 수 있는
network 규모 제한
Update/request message는 모두 broadcast 
네트워크의 각 node들의 load 증가
10.4 RIP : Routing Information Protocol

Example

Sun에서 ‘netb’에 대한 routing information 얻기(poll)
poll에 대한 응답이 5초 이내에 없음
Entire routing table을 얻기 위한 poll message
Figure 10.5 Two routers netb and
gateway that we’ll query for their
routing tables
10.5 RIP Version 2

Figure 10.10 Format of a RIP-2 message

Multicast 지원 : RIP 라우터만 rounting information
송/수신
Route tag : EGP, BGP 지원(AS number)
Submask, nexthop IP address 추가
Simple authentication scheme 적용



10.6 OSPF : Open Shortest Path First (1/5)


RIP의 단점을 보완
Link-state protocol (OSPFv2 : RFC 1247)


Router는 link-state를 통해 routing table 생성
네트워크의 link 변화에 distance-vector protocol 보다
convergence가 빠름
10.6 OSPF : Open Shortest Path First (2/5)

OSPF header








Contents



Version
Packet type
Length
Router id
Area id
Checksum
Authentication type & data
OSPF message type
#neighbor listed and/or LSA type
Protocol field = 89 in IP header
10.6 OSPF : Open Shortest Path First (3/5)

OSPF Router types
ASBR(AS Boundary Router)
ABR(Area Border Router)
DR(Designated Router)
BDR(Backup DR)




6
Area 1
Area 0
2
ASBR
9
Area 2
0/0
192.168.3.9
192.168.2.6
192.168.1.2
2610XM
1
4
3
0/0
192.168.1.1
Catalyst 2950
Switch
192.168.1.3
5
ABR
8
0/1
192.168.2.1
2611XM
0/0
192.168.2.5
Catalyst 2950
Switch
ABR
7
192.168.2.7
2611XM
12
0/1
192.168.3.5
2611XM
0/1
192.168.14.9
Catalyst 2950
Switch
0/0
192.168.3.13
13
ASBR
2611XM
0/1
192.168.15.13
10.6 OSPF : Open Shortest Path First (4/5)

‘Hello’ packet
// 224.0.0.5 : all OSPF routers
Area 1
2
192.168.1.2
2610XM
1
4
3
0/0
192.168.1.1
Catalyst 2950
Switch
192.168.1.3
ABR
0/1
192.168.2.1
2611XM
10.6 OSPF : Open Shortest Path First (5/5)

‘Area1’과 link를 해제했을 때
‘Area 1’과 link 해제 시점
Dead time interval
(40sec)
Router #1의 연결 해제를 알림
192.168.2.5의 주기적인 Hello pkt.
LSU에 대한 ACK
LSU에 대한 ACK
6
Area 0
0/0
192.168.3.9
192.168.2.6
1
0/0
192.168.1.1
5
ABR
8
0/1
192.168.2.1
X
2611XM
ASBR
9
Area 2
ABR
Catalyst 2950
Switch
2611XM
7
192.168.2.7
DR
2611XM
12
0/1
192.168.3.5
0/0
192.168.2.5
0/1
192.168.14.9
Catalyst 2950
Switch
0/0
192.168.3.13
13
ASBR
2611XM
0/1
192.168.15.13
10.7 BGP : Border Gateway Protocol(1/3)

서로 다른 AS간의 routing information을 교환하는데
사용하는 protocol(EGP 대체)


BGPv3 (RFC 1267), BGPv4 (RFC 1467)
Network reachability 정보를 다른 BGP system과 교환

Traffic이 네트워크에 도달하기 위해 거쳐야 하는 AS의 full path


AS 연결 그래프 구성
Routing loop 제거
10.7 BGP : Border Gateway Protocol(2/3)

IP datagram의 분류

local traffic:그 AS안에서 시작해서 끝나는 트래픽.
Source와 dest가 그 AS안에 존재


transit traffic: local traffic이외의 traffic


BGP의 주요한 목적은 transit traffic을 줄이는 것
BGP의 특징



policy-based routing
RIP와 OSPF와 다르게 TCP를 사용
distancd-vector protocol


AS number를 이용
keepalive 메시지를 보냄으로서 링크나 호스트의
결함을 발견 (30초 간격)
10.7 BGP : Border Gateway Protocol(3/3)

‘Singly homed’ AS


subscriber may not need BGP
‘Multi-homed’ AS
10.8 CIDR : Classless Interdomain Routing

IP address 낭비 방지 및 과도한 Routing table의 크기를 줄임
(CIDR을 사용하지 않는다면 class C network 마다 하나의 routing table entry
필요)



Supernetting (RFC 1518, 1519)
연속된 class C IP address를 묶어서 사용
Summarization


여러 개의 IP address들이 동일한 high-order bit를 공유
Routing table은 32bit IP address와 32bit subnet mask를 사용할 수
있도록 확장
Ex> 192.168.8.0
192.168.9.0
192.168.10.0
192.168.11.0
192.168.12.0
192.168.13.0
192.168.14.0
192.168.15.0  192.168.8.0/21
192.168.8.0 11000000 . 10101000 . 00001000 . 00000000
/21
11111111 . 11111111 . 11111000 . 00000000 255.255.248.0
-----------------------------------------------------------------------11000000 . 10101000 . 00001000 . 00000000 192.168.8.0 ~
11000000 . 10101000 . 00001111 . 00000000 192.168.15.0