IGP로 설계하는 자율 시스템 내부 라우팅

자율 시스템 안에서 경로를 맞추는 프로토콜

IGP(Interior Gateway Protocol)는 단일 자율 시스템(AS, Autonomous System) 내부의 라우터들이 라우팅 정보를 주고받기 위해 사용한다. 자율 시스템은 하나의 기관이나 조직이 동일한 정책으로 관리하는 네트워크와 라우터 집합이다.

대규모 네트워크의 모든 라우터가 인터넷 전체 경로를 관리할 수는 없다. 따라서 네트워크를 관리 가능한 단위로 나누고, AS 내부에서는 IGP로 경로를 교환한다. AS와 AS 사이의 경로 교환에는 EGP(Exterior Gateway Protocol)가 쓰인다.

경로 계산 방식에 따른 IGP

거리 벡터 방식은 목적지까지의 거리와 다음 홉을 바탕으로 경로를 고른다. 링크 상태 방식은 네트워크 토폴로지 전체를 구성한 뒤 최단 경로를 계산한다. EIGRP는 두 방식의 특성을 결합한 하이브리드 프로토콜로 분류된다.

거리와 다음 홉으로 판단하는 RIP와 IGRP

RIP(Routing Information Protocol)는 홉 카운트를 메트릭으로 사용한다. 최대 홉 카운트는 15이며, 15를 넘는 경로는 도달할 수 없는 것으로 본다. 구현이 단순하고 오버헤드가 낮지만 대규모 네트워크에는 적합하지 않다. 30초마다 전체 라우팅 테이블을 전송하며, 수렴이 느리고 count-to-infinity 문제가 발생할 수 있다.

IGRP(Interior Gateway Routing Protocol)는 시스코가 개발한 독점 프로토콜이다. 대역폭, 지연, 신뢰성, 부하, MTU를 조합한 메트릭을 사용하며 RIP보다 확장성이 높다. 라우팅 테이블은 90초마다 갱신한다.

토폴로지를 바탕으로 계산하는 OSPF와 IS-IS

OSPF(Open Shortest Path First)는 개방형 표준 링크 상태 프로토콜이다. 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘으로 최단 경로를 구하고, 대역폭을 메트릭으로 사용한다. 빠른 수렴과 영역 기반의 계층형 라우팅을 지원하며 인증 기능도 제공한다.

IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)는 OSI 프로토콜 스위트의 일부로, OSPF와 유사한 링크 상태 알고리즘을 사용한다. 대규모 서비스 제공업체 네트워크에서 널리 쓰이며 IPv4, IPv6 및 기타 네트워크 프로토콜을 지원하는 프로토콜 독립적 특성을 가진다.

복합 메트릭과 부분 업데이트를 사용하는 EIGRP

EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)는 시스코의 독점 프로토콜이었고 현재는 일부 개방됐다. 거리 벡터와 링크 상태 방식의 장점을 결합하며, DUAL(Diffusing Update Algorithm)을 사용한다. 빠른 수렴과 부분 업데이트를 지원하고 대역폭, 지연, 신뢰성, 부하 등의 복합 메트릭으로 경로를 평가한다.

프로토콜별 선택 지점

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프로토콜	유형	메트릭	수렴 속도	확장성	표준 여부
RIP	거리 벡터	홉 카운트	느림	낮음	개방형
IGRP	거리 벡터	복합	중간	중간	시스코 독점
OSPF	링크 상태	대역폭	빠름	높음	개방형
IS-IS	링크 상태	비용	빠름	매우 높음	개방형
EIGRP	하이브리드	복합	매우 빠름	높음	부분 개방형

소규모 네트워크에서는 구현이 단순한 RIP가 충분할 수 있다. 중규모 환경은 EIGRP나 OSPF에 적합하며, 대규모 환경에서는 영역 기반 OSPF 또는 IS-IS를 선택할 수 있다.

장애나 구성 변경에 빠르게 반응해야 한다면 OSPF, IS-IS, EIGRP처럼 수렴이 빠른 프로토콜을 검토한다. 여러 벤더 장비가 섞여 있으면 OSPF나 IS-IS 같은 개방형 표준이 유리하고, 시스코 장비 중심 환경에서는 EIGRP의 특성을 활용할 수 있다. 세밀한 라우팅 제어가 필요하면 OSPF나 EIGRP를, 단순한 정책이면 RIP를 고려할 수 있다.

기업망에서 OSPF를 구성하는 방식

중소기업 A사는 본사와 2개의 지사로 구성된 네트워크를 운영한다. 각 사이트는 10-20개의 서브넷으로 구성돼 있다.

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이 환경에서는 OSPF를 선택한다. 중간 규모 네트워크에 맞고, 영역 기반 설계로 라우팅 정보를 효율적으로 관리할 수 있다. WAN 링크 장애 때 빠르게 수렴하며 다양한 벤더 장비와 함께 사용할 수 있다는 점도 이유다.

본사는 영역 0인 백본 영역으로 두고, 각 지사는 영역 1과 영역 2로 분리한다. 백업 링크에는 낮은 비용 메트릭을 설정해 주 링크 장애 시 자동 전환되도록 구성한다.

대형 ISP가 IS-IS를 사용하는 방식

국내 주요 인터넷 서비스 제공업체인 B사는 전국적인 네트워크 인프라를 운영한다.

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이 사례의 IGP는 IS-IS다. 대규모 네트워크를 지원하고 IPv4와 IPv6를 함께 지원하며, 확장성과 안정성을 제공한다. 계층 구조를 활용해 라우팅을 효율적으로 구성할 수 있다.

백본 라우터는 L2 라우터로, 지역 POP 라우터는 L1 라우터로 둔다. 경계 라우터는 L1/L2 라우터로 구성하고, 메트릭 튜닝으로 트래픽 엔지니어링을 적용한다.

라우팅 정보와 경로를 다듬는 운영 항목

OSPF나 IS-IS의 영역 개념을 활용해 백본 영역과 일반 영역을 분리하면 라우팅 정보의 전파를 효율화할 수 있다. 경로 요약은 라우팅 테이블과 메모리 사용량, 라우팅 업데이트 트래픽을 줄이고 네트워크 안정성을 높인다.

라우팅 필터링은 필요한 경로만 광고해 불필요한 트래픽을 줄이고 보안을 강화하는 수단이다. 메트릭 조정은 트래픽을 원하는 경로로 유도하고 대역폭 활용을 최적화하며 중요 트래픽을 우선 처리하는 데 사용한다. 인증은 허가되지 않은 라우터의 접근을 막고 라우팅 정보의 무결성을 보장한다.

SDN 환경에서 달라지는 IGP의 위치

SDN이 확산되면서 라우팅 결정을 중앙의 SDN 컨트롤러가 맡는 구조도 등장했다. 전통적인 IGP와 SDN을 함께 쓰는 하이브리드 모델도 있으며, OSPF와 IS-IS는 SDN 환경에서도 토폴로지 정보를 수집하는 용도로 활용된다. 네트워크는 이렇게 프로그래밍 가능한 형태로 확장되고 있다.

IGP 선택은 프로토콜 자체의 기능만으로 끝나지 않는다. 네트워크 규모와 복잡성, 수렴 요구, 장비 호환성, 라우팅 정책을 함께 반영해 설계하고, 운영 단계에서는 계층화와 요약, 필터링, 메트릭, 인증을 조합해야 한다.