[네트워크] 라우터 Router (feat. 스위치)

라우터란?

LAN(Local Area Network:근거리 통신망)을 연결해 주는 장치로써, 

데이터를 전송할 때 최종 목적지까지 거쳐야 하는 많은 경로들 중에 통신 경로를 결정하기 위해 한 통신망에서 다른 통신망으로 데이터 패킷을 전송하는 장치이다. 

 

데이터 패킷에는 여러 레이어(섹션)가 포함되어 있으며 각 레이어는 발신자, 데이터 유형, 크기 등의 식별 정보를 전송한다.

그 중에서도 가장 중요한 정보는 대상 IP(인터넷 프로토콜) 주소이다.

라우터는 이 레이어를 읽고 데이터 우선 순위를 설정한 다음 각 전송에 사용할 최적 라우트를 선택한다.

 

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패킷이란?

pack + bucket의 합성어

보내줄 데이터 블록에 행선지를 표시하는 꼬리표와 같다.

즉, 데이터를 보낼 때 특정 형태를 맞춰서 보내는 것이다. 

컴퓨터 간에 데이터를 주고받을 때 네트워크를 통해서 전송되는 데이터 조각이다. 

 

데이터를 조각내서 보내는 이유는,

큰 데이터는 대역폭(신호를 전송할 수 있는 주파수 범위)을 많이 차지하기 때문에 패킷의 흐름을 원활하지 않게 된다. (트래픽이 많아진다.)

 

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최적의 경로는 일반적으로는 가장 빠르게 통신이 가능한 경로이므로, 이것이 최단 거리 일수도 있지만, 돌아가는 경로라도 고속의 전송로를 통하여 전달이 되는 경로가 될 수 있다. 

 

즉, 라우터(Router)는 네트워크와 네트워크 간의 경로(Route)를 설정하고 가장 빠른 길로 트래픽을 이끌어주는 네트워크 장비이다.

 

 

종류

Static Routing(정적 라우팅)

• 관리자가 네트워크에 대한 경로 정보를 직접 지정
• 관리자에 의한 라우팅 정보만을 참조
  • 라우터 자체 부담이 줄어들고 동적 라우팅보다 빠르고 안정적
• 네트워크 변화가 빈번하거나 등록할 네트워크 수가 많을 경우 경로 설정을 변경하기 어려움

Dynamic Routing(동적 라우팅)

• 대규모 네트워크에 사용
• 변경된 네트워크에 대한 정보를 자동으로 교환
• Routing table을 자동으로 작성하여 관리자의 초기 설정만 필요
• 정적 라우팅보다 메모리를 많이 차지

 

* 라우팅 테이블(Routing table): 목적지 주소를 목적지에 도달하기 위한 네트워크 노선으로 변환시키는 목적

라우팅 테이블

IGP(Internal Gateway Routing Protocol)

도메인 or AS: 라우터로 서로 연결되어 있는 여러개의 네트워크 집합

• 동일 그룹 네트워크에서 라우팅 정보를 교환할 때 사용되는 라우팅 프로토콜
•  Domain 내부 경로 설정에 관한 프로토콜

EGP(External Gateway Routing Protocol)

• 다른 그룹과 라우팅 정보를 교환 (외부)

Distance Vector

• 거리와 방향에 중점
•  Routing table을 연결된 라우터와 교환하여 생성
• 홉 수를 기준으로 최적 경로를 결정
  
  

Link State Vector 

• Distance Vector의 단점 보완
• 네트워크의 토폴로지 정보를 DB로 구성
• SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 사용하여 Routing table을 작성
• 네트워크 상에서 변화가 있을때만 Routing 정보를 전달
  • Distance Vector보다는 트래픽이 적음
  • 토폴리지 등을 사용하기 때문에 메모리를 많이 사용
  • 계층적 구조로 환경설정이 복잡

RIP & IGRP

• 주기적으로 서로 Routing table을 교환하면서 Routing 정보에 변화가 없는지 관리

 

스위치(switch)

경로가 결정되면 해당 경로로 데이터 패킷을 넘겨주는 것이다.

노드와 노드 간 연결을 중개해주는 역할을 맡는다. (노드와 노드 간 모든 연결을 직접 구축할 수 없기 때문에)

 

라우터와 스위치의 차이

라우터
(OSI 계층모델) ▶️ 3계층에서 동작
(기능) ▶️ 수신한 패킷의 정보를 보고 경로를 설정해 패킷을 전송하는 역할 수행
(대역폭) ▶️ 대역폭을 모든 포트들이 공유하는 방식

스위치
(OSI 계층모델) ▶️ 2계층(데이터링크 계층)에서 동작,
(기능) ▶️ 주로 내부 네트워크에 위치하며 MAC 주소 테이블을 이용해 해당 프레임을 전송.
               데이터 패킷 내 포함된 주소 정보에 따라 해당 패킷을 출력포트에 빠르게 접속. 
(대역폭) ▶️병렬로 각 포트 마다 전용대역폭 채널을 할당