본문내용
1. 서론
1.1. 프로젝트 배경과 목표
프로젝트 배경과 목표는 다음과 같다.
라우터로 연결된 소규모 네트워크를 구성하고 인터넷의 각종 서버를 구축하여 네트워크 동작을 확인하는 것이 이 프로젝트의 배경과 목표이다. 실제 라우터로 구성하면 이상적이지만 현실적으로 불가능하므로 각종 공개 소프트웨어와 프로그램을 활용하여 네트워크를 구축하고자 한다.
라우터를 3개 배치하고 3개의 서브넷으로 나누어 각각의 라우터를 R1, R2, R3로 지칭하고 네트워크 대역을 이에 맞추어 구성할 것이다. 이를 Packet Tracer로 먼저 구성하여 틀을 만든 후 vyos와 우분투 등의 가상머신에서 라우터와 단말 장치의 기능을 수행하게 할 계획이다.
이를 통해 실제와 유사한 환경에서 다양한 라우팅 프로토콜과 각종 인터넷 서버를 구축하고 그 동작을 확인할 수 있을 것으로 기대된다.
1.2. 개발 환경 구성 방법
라우터로 연결된 소규모 네트워크를 구성하고 인터넷의 각종 서버를 구축하여 네트워크 동작을 확인하는 프로젝트의 개발 환경 구성 방법은 다음과 같다.
라우터를 3개 배치하고 3개의 서브넷으로 나누었다. 각 라우터의 명칭은 편의상 10.0.0.1번 주소를 가진 라우터를 R1, 20.0.0.1번 주소를 가진 라우터를 R2, 30.0.0.1번 주소를 가진 라우터를 R3라 칭하고 네트워크 대역은 이들을 기준으로 R1, R2, R3네트워크라 정의하였다. 토폴로지를 알아보기 쉽게 Packet Tracer로 구성한 틀을 만들었다.
VM ware와 아파치의 설치 과정은 생략하고, 가상 머신 안에서 라우터와 단말 장치의 기능을 하는 vyos와 우분투의 설치 과정부터 설명하였다. vyos user guide의 절차에 따라 vyos를 설치하였고, 초기 ID와 비밀번호는 vyos이다. 설치 완료 후 reboot를 해주었다. 같은 방식으로 R1, R2, R3 라우터를 만들어주었으며, 각 인터페이스마다 주소를 할당해주었다.
cent os 또한 절차에 따라 리눅스를 설치하였고, 각각의 장치에 정적으로 IP주소를 할당해주었다. /etc/rc.d/init.d/network restart로 데몬을 재시작 해주어 설정을 저장하였으며, ifconfig를 사용해 정적으로 IP가 할당되었는지 확인하였다. 또한 NAT를 내부 내트워크로 바꿔주었다.
2. 본론
2.1. 네트워크 구성
2.1.1. Static routing
Static routing은 네트워크 관리자가 라우터를 직접 목적지 별로 라우팅을 지정해 주는 방식이다. 주로 외부 네트워크와 연결되는 경로가 하나뿐인 스텁(Stub)네트워크에서 많이 사용한다. 이 라우팅 프로토콜의 문법은 "set protocols static route [network address/subnet mask] next hop [지나가야하는 라우터 주소] distance '[지나야 하는 홉 수]'"이다.
R1 라우터를 정적 라우팅으로 설정하고 show protocol 명령을 통해 라우팅 테이블을 확인한 결과, Mask Network Address Next Hop Interface가 각각 255.255.255.0 200.8.4.0 - 200.8.4.17(m2), 255.255.255.0 80.4.5.0 201.4.10.3 201.4.10.13(m1), 255.255.255.0 80.4.6.0 201.4.10.3 201.4.10.13(m1), Default Default - m0으로 설정되어 있음을 확인할 수 있다. 이와 같은 방법으로 R2와 R3의 정적 라우팅을 설정하였다.
또한 ping 테스트를 통해 192.168.1.254에서 172.168.1.254로 패킷이 전달되는 것을 확인하였고, 와이어샤크로 패킷을 확인한 결과 정상적인 통신이 이루어지고 있음을 알 수 있었다.
이처럼 Static routing은 관리자가 직접 라우팅 테이블을 구축하는 방식으로, 단순하고 안정적이지만 매우 정적이라는 단점이 있다. 따라서 외부 네트워크와 연결되는 경로가 하나뿐인 작은 네트워크에서 주로 사용된다.
2.1.2. RIP 라우팅
RIP 라우팅은 DV(Distance Vector), 거리 벡터 라우팅 프로토콜로서 거리(홉의 개수)와 (홉의)방향으로 길을 찾아가는 프로토콜이다. 30초마다 주기적으로 인접 라우터에게 자신의 정보를 광고한다. 동적 라우팅 프로토콜이므로 어떤 최단 경로가 차단되면 우회하여 다음 최단 경로를 찾아준다. RIP에는 version1과 2가 존재하는데 이는 auto summary기능에 대한 차이점이 있다. auto summary는 자동 축약기능인데 라우팅 정보에 포함된 네트워크와 라우팅 정보가 전송되는 인터페이스의 주 네트워크가 다른 지점에서 자동 축약이 일어나는 것이다. 이로 인해 발생하는 트래픽이 종종 발생하기 때문에 취소시켜야 하는 경우가 존재하는데 RIP v1은 auto summary를 off할 수 없고 RIP v2는 가능하다.
RIP 프로토콜의 문법은 set protocols rip network [network address/subnet mask]와 set protocols rip redistribute connected로 구현할 수 있다. 라우터에 RIP를 설정하고 show protocol 명령을 통해 라우팅 테이블을 확인한 결과, 각 라우터의 RIP 라우팅 테이블이 정상적으로 구성된 것을 확인할 수 있다. 또한 ping 테스트를 통해 다른 서브넷의 호스트와 통신이 가능함을 확인했다.
한편, RIP의 고장 테스트를 진행했을 때 임의의 라우터가 꺼지면 해당 네트워크에 연결이 되지 않는다는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 RIP가 동적 라우팅 프로토콜이므로 일정 시간이 지나면 다른 경로로 우회하여 연결이 가능해짐을 확인했다.
결과적으로 RIP는 단순한 홉 카운트 기반의 프로토콜이지만, 동적 라우팅 기능으로 인해 네트워크 토폴로지 변화에 유연하게 대응할 수 있는 장점이 있다. 다만 수렴 시간이 다른 프로토콜에 비해 상대적으로 느리다는 단점이 있다.
2.1.3. OSPF 라우팅
OSPF(Open Shortest Path First)는 계층구조 동적 라우팅 프로토콜로 주로 대규모 네트워크에서 area를 이용하여 분할 관리할 수 있다. RIP는 Hop Count 만을 보고 경로를 결정하는 반면 OSPF는 많은 요소를 고려하여 경로를 선택하기 때문에 훨씬 효율적인 경로 선택이 가능하다. OSPF의 장점은 RIP에서는 30초마다 업데이트가 발생하므로 convergence time(수렴 시간)이 길지만 OSPF는 링크에 변화가 생겼을 때만 발생하므로 상대적으로 conv...
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