이번 포스팅에서는 동적라우팅 중 하나인 EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)에 대해 알아보겠습니다.
EIGRP란?
● ICRP의 기능을 확장한 프로토콜로 거리 벡터 방식과 링크 상태 방식의 장점을 혼합한 하이브리드형 라우팅 프로토콜
● 시스코에서 자체 개발한 라우팅 프로토콜
● EIGRP는 OSPF와 유사하게 5개의 메시지 타입을 가지고 있으며, EIGRP 메시지는 프로토콜 번호 88번으로 IP 패킷에 실려서 멀티캐스트 방식으로 전달됨
● 경로 정보 갱신을 위해 DUAL(Diffusing Update Algorithm) 방식을 사용하여 네트워크 상의 모든 라우터의 수렴이 빠르게 이루어지고 확장성이 좋아서 중대형 망에 적합
특징
프로토콜 분류 - DUAL 알고리즘을 사용하는 거리 벡터, 링크 상태 혼합형
비용척도(Metric) - 주로 대역폭(Bandwidth)과 지연시간(Delay)으로 최적 경로 결정
광고 주기 - 링크 상태가 변경될 경우에만 경로 정보 광고함
광고 방식 - 자신과 직접 연결된 망, 즉 링크에 대한 경로 정보를 멀티캐스트 방식으로 광고
장점과 단점
장점
● DUAL 알고리즘을 통한 빠른 수렴 시간
● 다양한 경로 결정 요소들을 고려하여 최적의 경로를 결정
● 거리 벡터와 링크 상태를 혼합하여 2가지 방식의 장점을 적용
● 경로 요약과 VLSM 지원
단점
● 국제 표준 프로토콜이 아님
● DUAL 알고리즘은 복잡하여 네트워크가 불안정한 경우 CPU 리소스 소모가 심함
● 비용 결정 계산이 복잡함
데이터베이스
네이버(Neighbor) 테이블
● 라우터와 직접 연결된 인접한 라우터들의 정보를 저장하고 있으며, 직접 연결된 이웃 라우터 상태를 관리하는데 활용함
라우팅 테이블
● 토폴로지 데이터베이스의 정보를 근거로 계산된 최적 경로의 집합
토폴로지(Topology) 테이블
● 목적지로 갈 수 있는 모든 경로 정보들을 저장하고 있음
- FD(Feasible Distance) : 목적지에 대한 최적 경로 비용
- RD(Reported Distance) : 다음 홉 라우터로부터 목적지까지의 비용
- Successsor : 최적 경로상의 다음 홉 라우터
- FS(Feasible Successor) : 차선 경로상의 다음 홉 라우터
패킷
헬로(Hello)
● EIGRP는 헬로 패킷을 사용하여 인접 라우터들을 발견하고, 확인하고, 재발견함
● 재발견은 EIGRP 라우터들이 서로의 헬로를 일정 기간 동안 받지 못하다가 다시 통신을 수립할 때 일어남
● 멀티캐스트 주소 224.0.0.10 사용
업데이트(Udate)
● 각 라우터가 링크 상태의 변동 사항을 발견하고 인접 라우터에게 알려줄 때 사용됨
수신확인(Acknowledgment)
● 신뢰성 있는 전송을 제공하기 위해 EIGRP 업데이트 패킷을 수신하면 확인 응답을 보냄
질의(Query)와 SIA 질의(SIA-Query)
● 기존 경로 정보에 문제가 생겼을 경우 아웃 라우터에게 새로운 경로 정보를 요청하는 질의 패킷을 전달함
● 질의 패킷을 전송하고 라우터는 액티브(Active) 상태가 되며 응답 패킷이 돌아오기까지 최대 3분을 기다림
● 응답 패킷 전송 오류 등으로 질의에 대한 응답을 못 받고 계속 액티브 상태에 머무는 것을 SIA(Stuck in Active)라고 하는데, 이를 해결하기 위해 1분 30초 경과 후 SIA 질의를 보내 현재 상황 확인
응답(Reply)과 SIA 응답(SIA-Reply)
● 질의에 대해 새로운 경로 정보가 있다면 경로 정보를 응답 패킷에 포함해 전달하고 없을 경우 없다는 응답을 보냄
● SIA 질의에 대해 경로 정보를 계속 찾는 중일 경우 SIA 응답을 보냄
패킷 통신 과정
1. EIGRP가 설정된 라우터 간(R1,R2)에 헬로 패킷을 주고 받으면서 이웃(네이버)를 탐색함
2. 이웃 설정이 완료되면 R1 라우터는 OSPF와 달리 바로 업데이트 패킷을 이용하여 토폴로지 테이블 정보를 전송함
3. R2 라우터는 업데이트 패킷에 대한 수신확인 패킷을 전송하고, R2 토폴로지 테이블 정보를 전송하며,
이 정보는 R1 라우터의 토폴로지 테이블에 저장됨
4. R1 라우터는 수신확인 패킷을 전송
5. 토폴로지 데이터베이스는 목적지 당 각각 목적지로 갈 수 있는 경로 정보 목록, 즉 다음 홉 라우터와 비용(총비용/RD)으로 구성. 다음 홉 라우터의 총비용 중 가장 작은 값을 최적 경로 비용 FD라고 함. 해당 라우터를 Successor, RD < FD인 다음 홉 라우터를 FS로 지정하여 관리함.
6. 토폴로지 데이터베이스 경로 정보를 기반으로 최적 경로를 라우팅 테이블에 등록
비용 계산
대역폭(Bandwidth), 지연(Delay), 부하(Load), 신뢰도(Reliability) 등의 경로 결정 요소를 사용
지연 비용 계산 방법
● Delay = (매체지연시간/10) * 256 – 매체지연시간은 usec 단위
● 예 : Fast Ethernet 의 매체지연시간은 100us이므로 Delay = (100/10) * 256 = 2,560
대역폭 비용 계산 방법
● Bandwidth = (10,000,000 / line_bandwidth_Kbps) * 256
● 예 : Fast Ethernet의 대역폭 요소 즉, 전송 속도는 100Mbps이므로 line_bandwidth_Kbps는 100,000임
Bandwidth = (10,000,000/100,000) * 256 = 25,600
비용 계산 예
● R1 라우터 – R2 라우터 – 172.16.10.7 경로에서 가장 느린 링크 대역폭의 값 : (107/1544)*256 = 1,657,856
● R1 라우터 – R2 라우터 - 172.16.10.7 경로에 대한 지연의 합계 : ((20,000+100)/10)*256 = 514560
● R1 라우터 – R2 라우터 – 172.16.10.7 경로의 총 비용 : 1,657,856+ 514560 = 2,172,416
DUAL 동작
원칙
● 이웃 라우터로부터 수신한 모든 경로 정보를 지속적으로 추적 및 감시
● 목적지에 대한 가용한 모든 경로를 비교하여 최적 경로 상의 다음 홉 라우터(Successor)와 차선 경로 상의 다음 홉 라우 터(FS)를 선출
● Successor와 연결된 경로에 장애가 발생하면 FS를 통한 차선 경로를 최적 경로로 즉시 변경
● 만약 FS가 없다면 이웃 라우터로 질의 패킷을 전달하고 응답 패킷을 확인하여 새로운 Successor를 등록
설정 명령어
● EIGRP 라우팅 프로토콜을 설정하기 위해 router eigrp AS 번호 명령어를 사용하여 세부 설정 모드로 진입함
● AS 번호는 0 ~ 65,535 사이의 값을 가지며, AS 번호가 다른 경우 경로 정보 교환 불가
● network 명령어는 지정한 네트워크의 경로 정보를 광고하고, 네트워크가 연결된 인터페이스로 EIGRP
패킷을 주고 받을 수 있도록 인터페이스를 활성화시킴
● 네트워크 번호는 OSPF와 같이 서브넷 정보를 표시하기 위해 와일드카드 마스크를 사용할 수 있으며, 와일드카드 마스크의 비트 0은 일치, 비트 1은 일치 여부를 따지지 않는 의미를 가짐
● EIGRP는 자동 요약 기능을 지원하기 때문에 서브넷 정보를 전달하기 위해서는 자동 요약을 비활성화 해야 함
마무리
다음 포스팅에서는 EIGRP 실습을 해보겠습니다.
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