20180503 15 : Distance Vector 2, AS

Distance Vector 분산 처리의 때문에 발생하는 하나의 특수한 현상. 한번 안정화된 경우 link cost가 좋은 쪽으로 변경되면 새로운 Distance 를 업데이트 하고 끝나는 것이 다음라운드에 끝나지만, link cost 가 훨씬 높아지는 경우, 즉 안좋은 방향으로 변경되면 큰 값에 수렴될때까지 여러번 라운드를 거치게 된다. 이 과정을 count infinite 현상 이라고 부른다.

기존의 상황에서 생각해보았을 때, 해당 라우터가 자신이 가진 정보를 다른 라우터에게 넘겨줄 때 조심해야 한다. d_z(x) 가 z 라우터가 x 라우터로 가는 비용에 대해서 어느 특정 라우터를 거쳐가는지를 알지 못한다. 따라서 reverse path 를 막아야 한다. 따라서 d_z(x) 를 이웃에게 넘겨주지만 해당 값을 변경하도록 직접적인 영향이 있는 이웃에게는 무한대의 값을 넘겨주어야 한다. 이를 poison reverse 기법이라고 부른다. 

즉 distance 값을 넘겨줄 때 distance 값에 결정적 영향을 끼친 이웃에게는 무한대의 값을 넘겨주며 이를 poison reverse 기법이라고 한다.

link state 와 distance vector 의 궁극적인 목표는 출발지에서 목적지까지의 최단경로를 구하기 위함이다. 하지만 인터넷 환경을 보았을 때 link state 를 돌리기엔 너무 비현실적이다. 따라서 큰 스케일의 경우에는 계층화를 시킨다. 각각의 네트워크 상에서는 link state 를 수행하며 네트워크 망들의 라우팅은 또 다른 방식의 라우팅을 사용하여 계층화 시킨다.

각각의 네트워크 내부의 관리는 각 네트워크 자치권에 의해 움직이며 이를 AS 라고 부른다. Autonomous System 의 약자이며 자치권을 가진 하나의 시스템이라고 부른다. 라우팅 알고리즘이 돌아가는 각각의 네트워크 망들을 AS 라고 부른다. AS 내부에서 돌아가는 라우팅을 Intra-AS 라고 불리우며 여기에 해당하는 것이 Link State 와 Distance Vector 알고리즘이 있고 해당 라우팅 외부에서 동작하는 라우팅 알고리즘을 Inter-AS 라우팅이라고 부른다.

자율 시스템 (Autonomouse System)
인터넷 내에서 자율 시스템(Autonomous System, AS)은 인터넷에 대한 라우팅 정책을 대표하는 하나 이상의 네트워크 운영자의 통제 하에서 각기 연결된 인터넷 프로토콜(IP) 라우팅 접두사(prefix)들의 모임이다. ISP 에서 지원하는 자율 시스템이 여러 개 있을 수 있으나 인터넷은 ISP 의 라우팅 정책만을 주시한다. 이 ISP는 공식적으로 등록된 ASN(자율 시스템 번호, Autonomous System Number)를 소유하고 있다.

현재 인터넷은 라우팅 자체도 계층화되어있으며 각자 내부에서 동작하는 라우터 도메인, 그리고 그 위에서 동작하는 라우터와 도메인이 있다. 

Link State 알고리즘을 실제로 구현한 것이 OSPF 프로토콜이고 Distance Vector 알고리즘을 실제로 구현한 것은 RIP 프로토콜이다. 따라서 위 두 개의 알고리즘은 Intra-AS 알고리즘이라 할 수 있다. 

반면에 Inter-AS 알고리즘은 BGP가 있다. BGP 프로코콜 알고리즘은 Intra-AS 라우팅 알고리즘과 성격이 다르다. Intra-AS 는 어떤 라우팅을 선택하는지에 대한 자치권이 있지만, Inter-AS 는 자치권이 없다. Intra-AS 라우팅의 목적은 최소 Cost, 최단 경로이다. 반면에 Inter-AS 라우팅은 목적이 불분명하다. 최단 경로가 목적이 아니다.

AS : Autonomous Systems

하나의 라우팅 도메인에 대한 자치권을 가진 시스템이며, 각각의 AS 며 자기 자신의 AS number 라는 것을 부여받는다. AS 는 자기 자신의 고유한 AS 를 부여받는다. AS가 서로 전용선을 연결한 경우가 있기도 한다. 그리고 이를 Inter-AS 라우팅의 그래프라고 할 수 있다.

Relationship Between Networks

AS 가 6만개 넘게 존재하지만, AS 가 추상적인 개념 하에 AS 라고 존재하지만, 개개의 AS 가 같은 위상을 지니고 있는 것은 아니다. AS 만의 특수한 관계가 존재한다. AS 를 운영하기 위해선 하드웨어, 소프트웨어, 운영비 등 여러 장비들이 필요하며 결국 이를 위해선 돈이 필요하다. 여기서 중요한 것은 AS 가 자선단체가 아니다. 운영하는데 돈이 필요하지만 이러한 돈을 끌어오기 위한 루트가 필요하다. 그리고 그 돈을 통해 운영하고 돈을 지불한 상대에게 서비스를 제공하는 것이다.

인터넷 서비스를 혼자서 제공하기 어려우며, 더 큰 AS 로부터 돈을 지불하고 해당 서비스를 이용할 수 있는 것이다. AS 사이에는 Provider 와 Customer 의 관계가 있다. 한 번 이러한 관계가 맺어지면 트래픽이 왔다갔다 할 수 있는 것이다. AS 계약을 맺으면서 혹자는 Provider 이고 혹자는 Customer 를 결정해야 하는데 이를 어떻게 혹은 누가 결정할 것인가?

여기서 비슷한 체급의 관계는 The "Peering" Relationship 관계이며, 서로 트래픽을 왔다갔다하자. 하는 것이다. Customer 와 Provider 는 상대적인 관계이며 상대 AS 가 누구냐에 따라서 판별되는 것이다.

AS 를 넘나드는 트래픽은 돈에 의해서 움직이는 것이다. 

BGP

BGP 라는 프로토콜은 Border Gateway Protocol 이다. AS 경계에 있는 Gateway 라우터이다. Policy Based, Intra-AS 라우팅 프로토콜과는 달리 AS 간의 정책에 따라서 라우팅 프로토콜이 좌우된다. 각각의 AS 는 prefix 로 나타낼 수 있으며 다른 AS 에게 자신의 prefix 를 알려주어야 한다.

정리 )

• count infinite 현상이란 무엇인가

• poison reverse 기법이란 무엇인가

• AS (Autonomous System) 이란 무엇인가

• AS 간의 Provider & Customer 의 관계란 무엇인가

• AS 간의 Peering Relationship 은 무엇인가

• BGP 란 무엇인가