[BGP] BGP 개념과 사전 정보들(Path Vector Routing,EGP,AS…)

BGP란?

• BGP는 IETF 표준으로 제정된, 글로벌 인터넷에서 서로 다른 네트워크(AS) 간에 라우팅 정보를 교환하는 데 사용하는 프로토콜입니다.
• BGP를 사용하면 라우터가 다른 라우터와 피어링 관계를 맺은 뒤, 라우팅 정보를 공유함으로써 네트워크 간에 가장 효율적인 경로를 통해 데이터 패킷을 전달할 수 있습니다.
• BGP는 Path-vector 프로토콜로서 네트워크 관리자가 정의한 경로와 정책, 그리고 규칙을 기반으로 라우팅을 결정합니다.

라우팅 방식에 따른 분류

1. Link State Routing

• Link State Routing은 라우터 간 연결된 링크 상태를 기반으로 라우팅 경로를 결정하는 방식입니다. 각 라우터는 자신의 링크 상태 정보가 담긴 LSA(Link State Advertisement) 패킷을 다른 라우터와 교환합니다.
• LSA 패킷은 주기적으로 또는 링크 변경 시 교환됩니다.
• 각 이웃 라우터에 대해 대역폭, 지연시간(RTT) 등을 종합적으로 고려하여 비용(cost)을 측정합니다. 이 값에 변화가 생기면 라우팅 테이블 정보를 갱신합니다.
• Link State Routing 프로토콜에서 각 라우터는 전체 네트워크 토폴로지 정보를 보유합니다. 이를 바탕으로 모든 가능한 목적지에 대해 최적의 다음 홉(next hop)을 독립적으로 계산하며, 이 정보로 라우팅 테이블을 구성합니다.
• 라우터가 네트워크 토폴로지를 알고 있어 네트워크 변화 시 수렴 시간(Convergence Time)이 짧고, 라우팅 테이블 교환 빈도가 낮습니다. 또한, 변경된 정보만 교환하므로 트래픽이 절약됩니다.
• 다만, 모든 라우터가 전체 네트워크 토폴로지를 유지해야 하므로 메모리 사용량이 크고, 경로 계산에 많은 CPU 리소스가 필요합니다.
• 주요 프로토콜: OSPF, IS-IS

2. Distance Vector Routing

• 라우터는 목적지까지의 모든 경로를 자신의 라우팅 테이블에 저장하지 않습니다. 대신, 목적지까지의 거리(예: 홉 카운트)와 해당 목적지로 가기 위해 거쳐야 할 인접 라우터(Neighbor Router)의 방향만을 저장합니다.
• 모든 라우터까지의 거리(Distance) 정보를 주기적으로 갱신하며, 거쳐가는 라우터 수(홉 카운트)가 가장 적은 경로를 라우팅 경로로 선택합니다.
• 인접 라우터들과 주기적으로 라우팅 테이블을 교환하여 자신의 정보에 변화가 있는지 확인하고 관리합니다.
• 인접한 라우터끼리만 정보를 교환하기 때문에 라우터마다 테이블 업데이트 시점이 달라 루핑이 발생할 수 있습니다.
• 라우팅 테이블에 변화가 없어도 주기적으로 업데이트가 일어나 트래픽이 낭비됩니다. 또한, 인접한 라우터끼리만 정보를 교환하기 때문에 수렴 시간(Convergence Time)이 느립니다. (수렴 시간: 라우팅 테이블의 변화를 모든 라우터가 인식할 때까지 걸리는 시간)
• 전체 네트워크 정보를 저장할 필요가 없어 메모리가 절약됩니다.
• 주요 프로토콜 : RIP, EIGRP

3. Path Vector Routing

• 목적지 네트워크에 대해 거리(Distance)가 아닌, 경로(AS)를 기반으로 라우팅을 결정합니다.
• 모든 목적지까지 전체 경로 정보(Entire Path)자료 구조 → 순환 경로(loop) 탐지가 가능합니다.
• 다양한 Attributes의 조합으로 경로 정보를 제공하며 송신자는 Path Vector의 Attributes를 사용하여 다양한 패스 선택 정책 적용이 가능합니다.
• Path Vector Routing 방식은 라우팅 결정 시 네트워크 상태나 거리보다는 정책(policies)을 고려하여 전체 경로(entire Path)를 서로 교환한다는 점이 특징입니다.
• 주요 프로토콜: BGP

라우팅 범위에 따른 라우팅 프로토콜 분류

1. IGP (Internal Gateway Protocol)

• 하나의 동일 그룹 내에서 사용하는 라우팅 프로토콜로, 주로 기업 내 사설망에서 사용됩니다.
• 같은 AS 내의 네트워크에서 사용되는 프로토콜로, RIP(Routing Information Protocol), IGRP(Interior Gateway Routing Protocol), OSPF(Open Shortest Path First) 등이 있습니다.
• 즉, IGP는 내부 통신에 사용되는 라우팅 프로토콜입니다.

2. EGP (Exterior Gateway Protocol)

• 외부 통신망과 라우팅 정보를 교환하기 위해 사용되며, 여러 그룹 간 라우팅 정보를 교환하여 경로를 결정하는 라우팅 프로토콜입니다.
• 국제 표준으로는 BGP만 사용되고 있으며, ISP와 다른 외부 게이트웨이를 연결하기 위해 개발되었습니다.

AS(Autonomous System)란?

• ISP, 기관, 학교 등의 네트워크를 자율 시스템(AS, Autonomous System)이라고 합니다. 각 자율 시스템을 식별하기 위한 인터넷상의 고유한 숫자를 망식별번호(AS번호)라고 합니다.
• 인터넷의 확산으로 네트워크의 규모가 커지고 라우팅 정보가 방대해지자, 네트워크 관리를 체계화하고 단위별로 라우팅 정보를 효율적으로 관리하기 위해 AS(자율 시스템, Autonomous System) 개념이 도입되었습니다.

• https://bgp.he.net/ 접속하면 본인이 속한 ISP의 AS번호를 확인할 수 있습니다.
• 국내 ISP AS번호
  • AS3786 - LGU+
  • AS4766 - KT
  • AS9318 - SK BroadBand
• AS번호(ASN)는 간단히 사업자 식별번호라고 이해하면 됩니다. AS번호는 원래 2바이트 ASN 대역인 0~65,535를 부여했습니다. 하지만 전 세계적으로 수요가 폭증하여 대부분 소진되자, 4바이트 ASN으로 확장하여 0~4,294,967,295를 사용하도록 개정했습니다.
• 이 중 64,512~65,534와 4,200,000,000~4,294,967,294 대역은 사설 AS로 정의되어 있어, 필요 시 연동할 사업자와 협의하여 누구나 사용할 수 있습니다.
• AS번호는 둘 이상의 상위 ISP와 연결된 다중 연결 사이트(Multi-Homed Site)를 구성할 때 필요합니다.

 

[참고블로그]

https://en.wikipedia.org/wiki/Link-state_routing_protocol

https://blog.naver.com/twers/50118111297

https://paaaaang.tistory.com/107

https://한국인터넷정보센터.한국/jsp/resources/asInfo.jsp

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