Computer Science/통신 & 네트워크
[모바일 네트워크] 인터네트워킹(Internetworking)
2sjin
2022. 12. 14. 13:47
1. 인터네트워킹(Internetworking)이란?
둘 이상의 서로 다른 네트워크를 연결하는 기능
2. 인터네트워킹 장비
① 게이트웨이(Gateway)
- 네트워크를 연결하기 위한 장비의 일반적인 용어
② 리피터(Repeter)
- Layer 1 기능을 지원하는 장비(LAN 사이의 거리 확장)
③ 브리지(Bridge)
- Layer 1/2 기능을 지원하는 장비
④ 라우터(Router)
- Layer 1/2/3 기능을 지원하는 장비
- 서로 다른 네트워크를 연결함
- 수신 패킷을 적절한 경로로 배정 기능을 수행
3. IP 인터네트워킹(IP Internetworking)
- 인터넷에서 네트워크를 연결하는 방식
- 패킷 중개 기능은 IP 프로토콜이 수행
- 양쪽 MAC 계층이 다르면 패킷 변환 기능이 필요함
4. 브리지(Bridge)
① 개요
- L1(물리 계층) 및 L2(데이터링크 계층)의 기능 수행
- 연결되는 LAN이 같은 종류이면, 간단한 작업 필요(프레임 해석 등)
- 연결되는 LAN이 다른 종류이면, 복잡한 작업 필요(프레임 해석, 변환 등)
- data 전송 시, 해당 LAN의 MAC 계층에 맞도록 header를 추가
- data 수신 시, 해당 MAC header를 해석하고 제거 - Bridge에 연결되는 LAN 종류만큼 MAC 및 물리 계층을 처리해야 함
② 브리지의 종류
- Transparent Bridge
- Routing 기능을 사용자에게 투명하게 보여줌
- 브리지 사용자는 전송하는 프레임 주소에 routing 정보를 추가하지 않음
- 필요한 routing 과정은 브리지가 자동으로 수행
- Source Routing Bridge
- 송신 호스트가 전송 프레임 내에 수신 호스트까지의 routing 정보를 기술하여 브리지에 제공
- 브리지는 프레임 내의 라우팅 정보를 이용하여 적절한 경로로 전달
- Ring type의 네트워크에서 사용
③ 브리지의 동작 원리
- Frame의 송수신 호스트가 동일 방향에 위치하면 중개 과정 불필요 → 수신 프레임 무시
- Frame의 송수신 호스트가 다른 방향에 위치하면 수신 호스트 방향으로 프레임 중개
(송수신 호스트에 대한 방향 정보가 필요) - Routing Table: 송수신 호스트가 어느 방향에 있는지 위치 정보를 관리
※ Routing Table
- LAN이 동작하면서 자동으로 Routing Table 생성
- 최초 Routing Table이 비어 있어 입력된 모든 프레임을 브리지의 모든 포트 방향으로 전달(Flooding Algorithm)
- 브리지에 입력된 프레임의 송신 호스트 주소를 근거로 몇 번 포트에 연결되어 있는지 예측 가능
- 프레임의 송신 호스트 주소와 포트 번호의 정보를 Routing Table에 반영
※ Spanning Tree
- 이중 경로에 의한 라우팅 정보의 혼선이 발생하면 잘못된 라우팅 정보 생성
- 전송 프레임이 네트워크를 계속 순환하게 됨
- 네트워크를 비순환 구조로 설계해야함(=Spanning Tree)
5. 라우터(Router)
① 개요
- 라우터(Router)의 역할은 수신된 IP Packet을 적절한 경로로 전달하는 것
- 이를 위해 인터넷의 전체 구성과 현재 상태에 대한 정보를 활용해 경로 선택(=인터넷 라우팅(Internet Routing))
② 인터넷 라우팅(Internet Routing) 방식
- 고정 경로 배정(Fixed Routing)
- 송 · 수신 호스트 사이에 영구불변의 고정 경로를 배정
- 장점: 간단하지만 효율적인 라우팅 가능
- 단점: 트래픽 변화에 따른 동적 경로 배정이 불가능 (경로에 이상이 발생해도 전송경로 수정 불가)
- 적응 경로 배정(Adaptive Routing)
- 인터넷 연결 상태가 변하면, 이를 패킷 전달 경로 배정에 반영
- 특정 네트워크나 라우터가 비정상적으로 동작하는 경우
- 네트워크의 특정 위치에서 혼잡이 발생하는 경우 - 장점
- 어떤 문제가 발생하더라도 우회 경로를 찾아서 연결함
- 경로를 수정하여 연결 가능 - 단점
- 경로 결정 과정이 복잡하면, 라우터의 부담 증가
- 특정 위치에서의 변화를 네트워크의 모든 라우터에 동시 반영은 불가능
- 라우터 사이의 시간적인 정보의 불일치성 문제가 항상 존재
- 인터넷 연결 상태가 변하면, 이를 패킷 전달 경로 배정에 반영
6. 자율 시스템 (Autonomous System)
① 개요
- 동일한 라우팅 특성에 의해 동작하는 논리적인 단일 구성체
- 다수의 라우터로 구성되며 공통의 라우팅 프로토콜을 사용해 정보를 교환
② 라우팅 프로토콜의 종류
- 내부 라우팅 프로토콜(IRP : Interior Routing Protocol)
- 자율 시스템 내부의 라우터끼리 연결하는 프로토콜
- 예: RIP(Routing Information Protocol), OSPF(Open Shortest Path First)
- 외부 라우팅 프로토콜(ERP : Exterior Routing protocol)
- 서로 다른 자율 시스템을 연결하는 프로토콜
- 예: BGP(Border Gateway Protocol)
《 참고 도서 》