라우팅 프로토콜(LS 알고리즘과 DV 알고리즘)

Routing

- 정적 라우팅(Static Routing)

- 패킷 전송이 이루어지기 전 경로 정보를 라우터가 미리 저장하여 중개

- 단점으로는 경로 정보의 갱신이 어려워 네트워크 변화와 혼잡도에 대한 대처가 어렵다는 측면이 있다.

- 동적 라우팅(Dynamic Routing)

- 라우터의 경로 정보가 네트워크 상황에 따라 적절히 조절되는 것

- 단점으로는 경로 정보의 수집과 관리로 인해 성능 저하가 나타난다는 점이 있다.

- RIP, IGRP, OSPF, EIGRP등이 이런 Dynamic Routing에 속한다.

링크 상태(LS) 라우팅 알고리즘

링크 상태 알고리즘은 네트워크 토폴로지와 모든 링크 비용이 알려져 있어서 링크 상태 알고리즘의 입력값으로

사용할 수 있다. 실제로 이것은 각 노드가 링크의 비용과 식별을 포함하는 패킷인 링크 상태 패킷을 네트워크상의

모든 다른 노드로 브로드캐스팅 함으로써 확립된다. 링크 상태 알고리즘은 다익스트라 알고리즘이라고도 부른다.

링크 상태 방식의 경우 거리와 대역폭에 따라 경로를 계산하고 라우팅 정보 변화시 변경 정보를 전달하는 장점을

지닌다 그러나 모든 라우팅 정보를 관리해야 하므로 메모리가 소모되며 계산으로 인한 CPU로드가 소요된다.

대규모 네트워크에 적합한 방식이며 이벤트 기반으로 라우팅 테이블을 갱신한다. 인접 라우터와 링크 상태 정보를

교환하는 식으로 정보 교환이 이루어진다.

거리 벡터(DV) 라우팅 알고리즘

거리 벡터 알고리즘은 말 그대로 거리와 방향만을 위주로 만들어진 라우팅 알고리즘이다.

라우터는 목적지까지의 모든 경로를 자신의 라우팅 테이블 안에 저장하는 것이 아니라 목적지까지의 거리

(홉 카운트 등)과 그 목적지 까지 가려면 어떤 인접 라우터를 거쳐서 가야하는지만 저장한다.

링크 상태 알고리즘이 전체 네트워크 정보를 이용하는 반면 거리 벡터 알고리즘은 반복적이고 비동기전이며 분산

적이다. 각 노드는 하나 이상의 직접 연결된 이웃이 주는 정보로 계산하고 이웃에게 계산 결과를 알린다는

점에서 분산적이고, 이웃끼리 정보를 교환하지 않을 때까지 프로세스가 지속된다는 점에서 반복적이며, 모든

노드가 서로 톱니바퀴 모드로 동작할 필요가 없다는 점에서 비동기적이라고 할 수 있다.

거리 벡터 방식은 라우팅 테이블의 크기가 작아서 메모리를 절약할 수 있으며 라우팅 구성이 간단하다는 장점을

가진다. 반면 주기적으로 라우팅정보를 갱신하여 트래픽이 낭비되고 라우팅 정보 변화시 전달이 느리다는 단점을

갖는다. 거리벡터 알고리즘은 소규모 네트워크에 적합하며 인접 라우터와 거리 정보를 교환하는 식으로 라우팅

정보를 교환한다.

위에서 본 거리벡터와 링크상태 방식의 장단점을 간단하게 비교해보면 다음과 같다.

거리벡터 알고리즘	링크상태 알고리즘
이웃한 라우터의 시각에서 네트워크를 인식	네트워크 전체를 인식
라우터와 라우터 간의 거리를 더하여 계산	다른 라우터까지의 최단경로 계산
주기적으로 경신 데이터를 교환(컨버전스 시간의 증가)	이벤트 기반의 경신 신호 교환(빠른 컨버전스 시간)
이웃한 라우터와 라우팅 테이블 교환	링크상태 정보만을 교환

RIP와 OSPF

거리 벡터 방식을 사용하는 대표적인 방식으로는 RIP, 링크 상태 방식을 사용하는 것으로는 OSPF가 있다.

RIP는 거리 벡터 방식의 내부 라우팅 프로토콜중에 가장 간단하게 구현된 것으로 소규모 네트워크에 적합하다.

OSPF는 Area라는 개념을 사용하여 전체 OSPF네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리한다. 빠른 업데이트를 

하면서도 효율적인 관리가 가능하며 대역폭이 빠른쪽을 선택하여 경로를 선정한다.

RIP와 OSPF 비교

RIP의 경우 매 30초에 한 번씩 업데이트가 일어나고 컨버전스에 많은 시간이 걸리지만, OSPF는 어떤 변화가 생길

때 바로 전달이 가능하기 때문에 훨씬 빠르다.

*컨버전스 타임 : 라우터간에 서로 변경된 정보를 주고받는데 걸리는 시간.

RIP는 최대 15개의 홉 카운트밖에 넘어가지 못해서 네트워크 크기에 대한 제한이 있는 반면 OSPF는 이러한 제한이

없다. 

RIP는 매 30초마다 브로드캐스트가 발생하여 대역폭 낭비가 많지만 OSPF는 네트워크에 변화가 있을 때만 정보를

멀티캐스트로 전송하기 때문에 훨씬 실용적이다.

RIP는 홉 카운트만을 따지기 때문에 속도나 딜레이에 상관없이 홉 카운트가 적은 것만을 선호하나

OSPF는 많은 관련요소를 합쳐서 경로를 선택하기 때문에 더 정확한 경로 선택이 가능하다.

위와 같은 특성으로 봤을 때 무조건 OSPF가 좋아보이는 면이 있으나 당연히 OSPF는 더 비싸고 구현이 복잡한

측면이 있으며 작은 네트워크에서는 RIP가 더 효율적일 수 있다.