네트워크 계층과 라우팅

> 네트워크 계층과 라우팅
 : 네트워크 계층의 기능
  - 전송 측에서 목적지까지 데이터 패킷이 거쳐가는 최적의 경로를 선택하여 배정하는 기능: '라우팅(routing)' 기능
  - 종단간 패킷 전송을 취급한다는 점에서 데이터링크 계층과 구분,  정적,동적,디폴트 라우팅 기법이 있음
  - 라우터 (router)
   . 라우팅 기능을 수행하는 장치로 라우팅 정보를 참조하여 경로를 설정하고, 데이터 패킷을 중계함으로써 서로 다른 네트워크들을 연결한다.
   . 라우팅 테이블의 내용 -> 네트워크주소 (목적지 주소), 메트릭(목적지까지의 소요비용), 다음 라우터 혹은 다음 게이트웨이, 인터페이스 등

> 라우팅 알고리즘 설계 시 요구사항
  - 최적성: 메트릭이 네트워크의 상태를 잘 나타낼 수 있도록 최적으로 계산되어야 한다.
  - 단순성: 제한된 환경(자원, 메모리, CPU 등) 내에서 운영되기 때문에 필요로 하는 최소한의 소프트웨어와 오버헤드를 갖도록 설계해야 한다.
  - 안정성: 라우팅 알고리즘은 예측 불가능한 여러 가지 환경(하드웨어의 문제, 네트워크 에러 발생, 과부하 등) 내에서도 정확하고 안정된 동작이 되도록 해야 한다.
  - 유연성: 라우팅 알고리즘은 변화에 신속하게 대응해야 하며, 네트워크에서 라우터의 이상과 같은 어떤 변화가 발생하면 필요한 정보를 신속하게 경신하고, 그 정보를 신속히 모든 디바이스에 알려주어야 한다.

> 라우팅 기법의 분류
 : 정적 라우팅 기법  
  - 입력된 라우팅 정보가 재입력을 하기 전까지는 이전의 값이 변하지 않고 고정된 값을 유지하며, 라우팅 정보를 네트워크 관리자가 수동으로 입력
  - 네트워크의 규모가 커져서 연결된 라우터의 숫자가 늘어나면 입력해야 할 정보량도 증가
  - 네트워크 정보의 변경시, 그 내용을 모든 라우터들에게 알려주어야 함
  - 규모가 작은 네트워크에서 주로 사용 

 > 동적 라우팅 기법
  : 라우팅 정보를 인접한 다른 라우터들과 자동으로 교환하여 라우팅 테이블을 자동으로 작성
  
> 디폴트 라우팅 기법
  : 디폴트 라우터를 설정하여 라우팅 테이블에 등록되어 있지 않는 주소를 갖는 패킷들을 디폴트로 지정된 경로로 전송되도록 하는 기법
   - 라우터를 디폴트 라우터로 정해 놓으면, 네트워크에서 주소가 식별되지 않는 모든 패킷은 B 라우터로 전송됨

> 영역에 따른 라우팅 프로토콜의 분류
  : 자치 시스템 (AS : Autonomous System) - 동일한 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크
   - IGP와 EGP: 네트워크의 규모가 커짐에 따라 전체 네트워크 정보가 급증하여 관리의 어려움으로 인해, 보다 효율적인 네트워크 관리의 필요성에 의해 개발된 라우팅 프로토콜이다. 
   . IGP (Interior Gateway Protocol:역내 게이트웨이 프로토콜)
     자치 시스템 내부의 라우터들끼리 라우팅 정보를 교환하는 데 사용되는 라우팅 프로토콜
     RIP (Routing Information Protocol), IGRP(Interior Gateway Routing Protocol), OSPF 등
   . EGP (Exterior Gateway Protocol:역외 게이트웨이 프로토콜)
     자치시스템 상호 간에 라우팅 정보를 교환하는 데 사용되는 프로토콜