Chapter 10. IGRP & EIGRP

Chapter 10. IGRP & EIGRP
1. IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)
 - 내부용 Routing Protocol(Interior Gateway Routing Protocol)의 줄임말로 Dynamic Routing Protocol이다.
 - RIP과 같은 Distance Routing Protocol이다.
 - 표준 Routing Protocol인 RIP과 다르게 Cisco에서 만든 Protocol로 Cisco 장비만 사용가능하다.
 - IGRP의 Metric Factors
  ‧ 주요인(Main Factors)
  ◦ Bandwidth(대역폭)
   ▹ 속도를 의미하며 단위는 Kbps를 사용한다.
   ▹ 회선을 통해 개통하거나 통신 속도를 하드웨어적으로 맞춰주는 값이 아니며 최적 경로를 찾는 Protocol이 참고하기 위한 값이다.
   ▹ 대역폭 값은 각 interface에서 설정할 수 있다.
   ▹ 기본 값(Default Value) : 1.544Mbps
  ◦ Delay(지연)
   ▹ 경로를 통해서 도착할 때까지의 지연되는 시간으로 단위는 Micro Second 사용
   ▹ 회선 상에 트래픽이 없을 때를 가정하고 제공되는 수치
   ▹ 값의 범위 : 1 ~ 16,777,215
   ▹ IGRP는 Router Port에 연결되어 있는 회선의 종류와 설정된 대역폭 값에 따라서 지연 값을 계산하도록 되어 있다.
   ▹ 수동으로 Delay 값을 넣어줄 수는 있지만 다른 Metric Factors를 바꾸는 것이 더 유용하기 때문에 대부분 기본 값으로 사용
  ‧ 부요인(Auxiliary Factors)
  ◦  Reliability(신뢰성)
   ▹ Cable이나 전용선 등 전송 매체를 통해 Packet을 보낼 때 생기는 에러율(Error Rage)을 나타내는 수치
   ▹ 목적지까지 제대로 도착한 패킷과 Error가 발생한 패킷의 비율로 단위는 0~255 사이의 정수로 표시되며 숫자가 클수록 신뢰성이 높아지며 자동으로 계산되어지는 값이다.
   ▹ Keepalive를 이용해 출발지와 목적지 사이 경로의 신뢰도를 측정한다.
  ◦ Load(부하)
   ▹ 출발지와 목적지 상의 경로에 어느 정도의 부하가 걸리고 있는지 측정한 값
   ▹ 단위는 1/255 ~ 255/255 사이의 값이며 분자의 숫자가 클수록 부하도 크다.
  ◦ MTU(Maximum Transmission Unit)
   ▹ 경로의 최대 전송 유닛의 크기를 말한다.
   ▹ 단위는 Byte로 표시
 - IGRP의 특징
  ‧ RIP의 단점을 개선한 Protocol
  ‧ RIP는 Hop Count를 이용, IGRP는 Bandwidth와 Delay를 주로 이용해 경로 선택
  ‧ Cisco에서 단독으로 개발한 Protocol로 다른 장비에서는 지원하지 않는다.
  ‧ RIP는 ASN을 사용하지 않고 IGRP는 ASN을 사용해야 하며 사용하지 않으면 Router사이에 정보를 송수신할 수 없다.
     ※ ASN(Autonomous System Number) :  네트워크상에서 자율 시스템(Autonomous System)으로부터 부여되는 2Byte의 고유번호
  ‧ 장점
  ◦ 중간 규모의 네트워크에 적합
  ◦ 다양한 요소를 Metric Factor로 사용
  ◦ 수렴 시간이 빠름
  ◦ 운영 및 설정이 간단
  ◦ 다중 경로 Routing(Multipath Routing) 지원
  ◦ System Resource가 적음
     ※ 다중 경로 Routing(Multipath Routing) : 목적지 까지 전송을 위한 경로 선정 시 최적의 경로뿐만 아니라 차선의 경로도 사용해 부하를 줄여주는 Routing
     ※ System Resource : 프로그램 장치 기억영역 등 시스템이 제어하는 자원으로 적을수록 시스템에 부하가 적다.
  ‧ 단점
  ◦ 국제 표준이 아니기 때문에 Cisco 장비외의 장비에서 사용할 수 없다.
  ◦ 계산과정이 복잡
  ◦ AS번호가 필요
  ◦ Classful Routing Protocol

 

2. EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)
 - IGRP가 발전된 Protocol로 Dynamic Routing Protocol이다.
 - Cisco 전용 Routing Protocol로 Cisco 장비에서만 사용 가능하다.
 - EIGRP의 특징
  ‧ IGRP의 장점을 최대한 반영해 발전시킨 Protocol
  ‧ RIP과 동일하고 Split-Horizon과 Auto Summary를 사용할 수 있다.

  ‧ Metric Factors는 IGRP와 동일하다.
  ‧ DUAL(Diffusing Update Algorithm)을 사용해 최적경로와 후속경로를 선출에 사용
  ‧ AD(Administrative Distance) :  내부(internal) 90, 외부(external) 170
  ‧ AS단위로 네트워크 구성
     ※ AS(Autonomous System) : 하나의 네트워크 관리자에 의해 관리되는 Router 집단으로 하나의 관리 전략으로 구성된 Router 집단이다.
  ‧ Port Number : 88번사용
  ‧ Multicast Address(244.0.0.10)을 사용해서 정보를 전송한다.
  ‧ 장점
  ◦ IGRP와 같이 수렴시간이 빠름
  ◦ OSPF에 비해 설정이 간단
  ◦ Classless Routing Protocol로 VLSM과 CIDR을 모두 사용할 수 있다.
  ◦ Equal Cost Load Balancing과 Unequal Cost Load Balancing을 이용해 부하 분산 가능
     ※ Equal Cost Load Balancing : 같은 Cost 값을 가진 Interface간의 부하분산
     ※ Unequal Cost Load Balancing : 다른 Cost 값을 갖거나 같은 Cost 값을 갖는 모든 Interface 부하분산
  ‧ 단점
  ◦ Cisco 전용 Routing Protocol이기 때문에 Cisco 장비에서만 사용가능
  ◦ 계산과정이 복잡
  ◦ AS번호가 필요
  ◦ 중소규모의 네트워크에 적합하고 대규모 네트워크에 부적합
 -  EIGRP의 Packet
  ‧ EIGRP는 5개의 Packet을 사용해 인접한 Router 끼리 Neighbor 관계를 맺고 Routing 정보를 서로 교환한다.
  ‧ Hello Packet
  ◦ 인접 Router 간의 Neighbor를 구성하고 유지하기 위한 Packet으로 해당 Router와 Routing Update를 주고받을 EIGRP Peer를 찾을 때 사용하는 Packet이다.
  ◦ Routing Update를 주고받을 때는 Multicast Address를 사용한다.
  ◦ EIGRP는 인접 Router에게 주기적으로 Hello Packet을 전송한다.
  ◦ 기본적으로 Hello Interval의 3배에 해당하는 Hold time안에 상대방의 Hello packet을 받지 못하면 Neighbor가 자동으로 해제된다.(Hello Timer)
  ◦ Hello Timer
   ▹ 고속 : 5/15(Hello Interval/Hold Interval) → BMA, Point to Point 환경
   ▹ 저속 : 60/180(Hello Interval/Hold Interval) → NBMA 환경
  ◦ Neighbor 검색 시 사용되는 요소
   ▹ 동일한 네트워크 대역(Bandwidth) 장비
   ▹ 동일한 Network ID를 가진 장비
   ▹ Multicast Address를 사용하는 장비
   ▹ Routing ID가 다른 장비
   ▹ ASN이 같은 장비
   ▹ 위 사항들이 일치할 때 인증을 하며 인증이 성공한 장비
   ▹ K-Value가 같은 장비
      ※ K-Value : 대역폭(K1), 부하(K2), 지연(K3), 신뢰도(K4), MTU(K5)로 각각 기본 상수 값이 정해져 있으며 K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0이 된다.
  ‧ Update Packet
  ◦ Routing 정보를 전송할 때 사용되는 Packet
  ◦ 경우에 따라 Unicast Address와 Multicast Address 둘 중 하나를 주소로 사용한다.
  ‧ Query Packet
  ◦ Routing 정보를 요청할 때 사용되는 Packet
  ◦ 경우에 따라 Unicast Address와 Multicast Address 둘 중 하나를 주소로 사용한다.
  ◦ 자신의 Routing Table에 있는 경로를 사용하지 못하거나 Metric 값이 증가한 경우 대체 경로가 없을 시 인접 Router에게 해당 경로에 대한 정보를 요청하기 위해 사용되는 Packet이다.
  ‧ Reply Packet
  ◦ Query Packet을 수신한 Router가 요청 받은 Routing 정보를 전송할 때 사용하는 Packet
  ◦ 항상 Unicast Address로 전송한다.
  ‧ ACK(Acknowledgement) Packet
  ◦ Router가 인접 Router의 Update Packet, Query Packet, Reply Packet의 수신을 확인할 때 사용되는 Packet
  ◦ ACK Packet과 Hello Packet에 대해서는 수신확인을 하지 않는다.
  ◦ 항상 Unicast Address로 전송한다.
 - EIGRP 동작 과정
  ‧ EIGRP의 Routing 경로 계산
  ◦ Router가 Hello Packet을 인접 Router와 서로 교환한 후 Neighbor 관계를 맺고 Neighbor table을 생성
  ◦ Update Packet을 통해 Routing 정보를 교환하고 Topology Table을 생성
  ◦ Topology Table 정보를 종합해 Routing 경로를 계산하고 최적경로를 Routing Table에 저장
     ※ Neighbor Table : EIGRP가 설정된 Router가 인접 Router와 Hello Packet 교환 후 Neighbor 관계에 대해 저장한 Table
     ※ Topology Table : Neighbor에게 Update 받은 모든 네트워크와 그 네트워크의 Metric 정보를 저장하는 DataBase
 ‧ 특정 네트워크로 가능 경로 또는 인접 Router가 Down되었을 경우
    ◦  Query Packet으로 Down된 네트워크의 Routing 정보 요청 및 응답상태 Table 생성
    ◦  Reply Packet으로 Routing 정보 수신 및 Topology Table 저장
    ◦  수신한 Routing 정보들로 Routing 경로를 계산하고 최적 경로를 Routing Table에 저장
    ◦  예외 : 대체경로가 존재하거나 경우에 따라 위의 절차를 거치지 않고 Topology Table에서 바로 새로운 경로를 찾아 Routing Table에 저장할 경우도 있다.

 

3. DUAL(Diffusing Update Algorithm)와 Unequal Cost Load Balancing
 - DUAL(Diffusing Update Algorithm)
 ‧ 전체 경로의 계산을 통해 Loop가 발생하지 않는 운영환경으로 제공하여 Topology에 관련된 Router들에게 동시에 동기화 할 수 있는 권한을 줄 수 있도록 설계된 Algorithm
 ‧ 목적지 네트워크까지 FD 값이 가장 작은 경로가 최적경로로 선출되고 남아있는 경로 중 AD 값이 FD 값보다 작은 경우 대체 경로로 선출된다.
 ‧ DUAL에서 쓰이는 요소
    ◦  FD(Feasible Distance)
     ▹  출발지 Router에서 목적지 네트워크까지 계산한 EIGRP Metric 값(Metric 값이 가장 작은 경로가 최적경로)
    ◦  AD(Advertised Distance)
     ▹  출발지 다음 Hop의 Router에서 목적지 네트워크까지 계산한 EIGRP Metric 값으로 RD라고도 한다.
    ◦  Successor(최적 경로)
     ▹  FD 값이 가장 작은 출발지 다음 Hop의 Router
    ◦  Feasible Successor(대체 경로)
     ▹  최적 경로가 동작하지 못할 때 Query나 계산 없이 바로 Routing Table에 등록되는 경로
 - Unequal Cost Load Balancing
 ‧ 다른 Cost 값을 가진 Packet을 최적경로와 대체경로로 분산해 송수신해 부하를 줄여주는 방식
 ‧ Unequal Cost Load Balancing의 조건
    ◦  AD값이 FD값보다 작은 경로(대체 경로)의 존재(FD>AD)
    ◦  만약 대체 경로를 만족하는 경로(FD>AD)가 없다면 Unequal Cost Load Balancing할 수 없다
    ◦  부하 분산을 시키고자 하는 경로(대체 경로) Metric의 값이 FD × Variance의 값보다 작아야 한다.
    ◦  대체 경로의 FD < 최적 경로의 FD ×Variance 조건이 맞지 않다면 Variance를 조절할 수도 있다.