4. 네트워크 계층 5

자율시스템autonomous system, AS 

• 동일한 관리 제어하에 있는 라우터의 그룹.
• 전세계적으로 고유한 AS 번호(autonomous system number)로 식별됨. 
• AS 번호는 IP주소처럼 ICANN의 지역 등록 기과네 읳해 할당됨.
• AS 내부 라우팅 프로토콜, Intra-AS routing protocol
  • 자율 시스템 내부에서 동작하는 라우팅 알고리즘

 

 

AS간의 관계

• AS 사이에는 Provider와 customer 관계가 성립함. (ex. 한양대와 SKT)
• provider: 인터넷 연결을 제공하는 AS
• customer: 인터넷 연결을 사용하는 AS
• customer가 provider에게 돈을 지불함으로써 인터넷 연결을 사용하고 트래픽을 허용함.

• 어떤 AS 사이에는 Peer 관계가 성립함. (ex. KT와 SKT)
• 서로 돈을 주고 받지 않고 서로의 트래픽 허용.

 

 

OSPF 프로토콜

• 다익스트라 최소 비용 경로 알고리즘을 사용하는 링크 상태 알고리즘.
• OSPF를 사용하여 각 라우터는 전체 AS에 대한 완벽한 토폴로지 지도(그래프)를 얻을 수 있음.

 

 

5.4 인터넷 서비스 제공자(ISP) 간의 라우팅: BGP

• 패킷이 여러 AS를 통과하도록 라우팅 할 때, (말리 -> 실리콘벨리) 자율 시스템 라우팅 프로토콜Inter-AS routing system이 필요함.
• AS간 라우팅 프로토콜은 여러 AS간의 협력이 수반되므로 통신하는 AS 들은 같은 AS간 라우팅 프로토콜을 수행해야만 함.
• 인터넷의 모든 AS들은 경계 게이트웨이 프로토콜, BGP(Border Gateway Protocol)라고 불리는 동일한 AS 간 라우팅 프로토콜을 사용함.

 

BGP의 역할

• 패킷의 목적지가 AS 내부가 아닌 AS 외부에 있을 경우 사용됨.
• BGP에서는 패킷이 특정한 목적지 주소를 향해서가 아닌, CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 형식으로 표현된, 주소의 prefix를 향해 포워딩 됨.
  • 각 prefix는 서브넷이나 서브넷의 집합을 나타냄.
  • BGP에서는 목적지가 138.16.68/22와 같은 형태로 표현됨.
  • 라우터의 포워딩 테이블은 (x, l)같은 형식의 엔트리를 가짐.
    • x: prefix를 의미 (138.16.68/22)
    • l: 라우터 인터페이스의 인터페이스 번호

 

 

최고의 경로 결정

• BGP 속성(attribute)
  • 경로route: prefix와 그 속성을 말함.

• AS-PATH
  • 메시지가 통과하는 AS들의 리스트.
  • 메시지가 어떤 AS에 전달되었을 때, 해당 AS는 자신의 ASN을 AS-PATH 리스트에 추가함
  • 위 그림에서 AS Path = 6341 -> AS PATH = 7018 6341 -> AS PATH = 1755 7018 6341... 이러식으로 늘어나고 있는 것을 확인할 수 있음. 
• NEXT-HOP
  • AS-PATH를 시작하는 라우터 인터페이스의 IP 주소

 

 

라우팅 정책

• 라우터가 목적지까지의 경로를 선택하려 할 때 AS 라우팅 정책은 최단 AS-PATH과 같은 다른 고려사항보다 우선시 됨.

• ISP 액세스 네트워크로 들어오는 모든 트래픽은 그 네트워크를 목적지로 해야하며, ISP 액세스 네트워크에서 나가는 모든 트래픽은 그 네트워크 안에서 생성되어야 함. 
  • 위 그림의 검은색 트래픽은 네트워크를 거치지 않기 때문에 허용되지 않음.

• ISP 백본 네트워크를 통해 흐르는 네트워크는 provider나 peer가 아닌 customer 네트워크를 출발지로 하거나 목적지로 함.