거리 벡터는 특히 라우팅 프로토콜 영역에서 컴퓨터 네트워킹의 기본 원칙입니다. 이 개념은 가능한 각 경로와 관련된 '거리' 또는 '비용'을 계산하여 데이터 패킷이 네트워크 내 목적지에 도달하는 최적의 경로를 결정하는 데 사용됩니다.
거리 벡터의 발생
거리 벡터 라우팅 알고리즘의 출현은 인터넷의 전신인 ARPANET(Advanced Research Projects Agency Network)의 초기인 1960년대 후반과 1970년대 초반으로 거슬러 올라갑니다. 거리 벡터와 유사한 알고리즘에 대한 첫 번째 언급은 John McQuillan, Ira Richer 및 Eric Rosen의 1978년 논문에서였습니다. RIP(Routing Information Protocol)라고 불리는 그들의 알고리즘은 거리 벡터 라우팅 형태를 사용하여 네트워크를 탐색했습니다.
거리 벡터를 더 깊이 탐구
네트워크에서 라우터는 네트워크 레이아웃을 이해하고 라우팅 결정을 내리기 위해 정보를 공유해야 합니다. 거리 벡터 프로토콜은 라우터가 이 정보를 공유하는 방법 중 하나입니다.
라우팅의 맥락에서 '거리'는 특정 노드(예: 네트워크 또는 라우터)에 도달하는 비용을 나타내고 '벡터'는 해당 노드로의 방향을 나타냅니다. 각 라우터는 다른 모든 라우터에 대한 최소 비용 경로와 해당 경로를 향한 다음 홉을 포함하는 라우팅 테이블을 유지 관리합니다.
거리 벡터 프로토콜은 간단한 절차를 사용합니다. 각 라우터는 전체 라우팅 테이블을 바로 이웃에게 전송합니다. 그런 다음 이러한 이웃은 수신된 정보를 기반으로 자체 라우팅 테이블을 업데이트하고 모든 라우터가 일관된 라우팅 정보를 가질 때까지 네트워크 전체에서 프로세스가 반복적으로 계속됩니다. 이 절차는 Bellman-Ford 알고리즘 또는 Ford-Fulkerson 알고리즘이라고도 합니다.
거리 벡터의 내부 동작
거리 벡터 프로토콜의 작동은 단순함이 특징입니다. 처음에 각 라우터는 인접한 이웃에 대해서만 알고 있습니다. 라우터가 라우팅 테이블을 공유함에 따라 더 멀리 떨어져 있는 노드에 대한 지식이 점차 네트워크를 통해 전파됩니다.
프로토콜은 주기적으로 작동합니다. 각 주기마다 모든 라우터는 전체 라우팅 테이블을 직접 이웃에게 보냅니다. 이웃으로부터 라우팅 테이블을 수신하면 라우터는 학습한 대상에 대한 저렴한 경로를 반영하기 위해 자체 테이블을 업데이트합니다.
거리 벡터 프로토콜을 사용하는 라우터는 라우팅 루프 및 무한대 카운트 문제와 같은 특정 문제를 처리해야 하며, 이는 분할 수평선, 경로 중독 및 보류 타이머와 같은 기술을 사용하여 완화됩니다.
거리 벡터의 주요 특징
거리 벡터 프로토콜에는 다음과 같은 몇 가지 주요 기능이 있습니다.
- 단순성: 비교적 이해하고 구현하기 쉽습니다.
- 자체 시작: 네트워크는 오류로부터 자동으로 복구될 수 있습니다.
- 정기 업데이트: 정보는 정기적으로 공유되어 최신 네트워크 지식을 유지합니다.
- 제한된 보기: 각 라우터는 네트워크에 대한 제한된 보기를 가지므로 대규모 네트워크에서는 단점이 될 수 있습니다.
거리 벡터 프로토콜의 유형
다음은 가장 일반적인 거리 벡터 프로토콜 유형 중 일부입니다.
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라우팅 정보 프로토콜(RIP): 이는 가장 전통적이고 기본적인 거리 벡터 프로토콜입니다. RIP는 구성하기 쉽고 소규모 평면 네트워크나 대규모 네트워크의 가장자리에서 가장 잘 작동합니다. 그러나 최대 홉 수가 15이기 때문에 대규모 네트워크에는 적합하지 않습니다.
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IGRP(내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜): Cisco에서 개발한 IGRP는 대규모 네트워크를 지원하고 보다 정교한 측정 기준을 사용하여 RIP를 개선하는 독점 프로토콜입니다.
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향상된 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜(EIGRP): 이는 Distance Vector와 Link-State 프로토콜의 기능을 모두 통합하여 탁월한 확장성과 네트워크 수렴 시간을 제공하는 Cisco 독점 프로토콜입니다.
| 규약 | 최대 홉 수 | 공급업체 | 미터법 |
|---|---|---|---|
| 찢다 | 15 | 기준 | 홉 수 |
| IGRP | 100 | 시스코 | 대역폭, 지연 |
| EIGRP | 100 | 시스코 | 대역폭, 지연, 신뢰성, 로드 |
거리 벡터의 사용법, 문제점 및 해결 방법
거리 벡터 프로토콜은 단순성과 설정 용이성으로 인해 주로 더 작고 덜 복잡한 네트워크 설정에서 다양한 네트워킹 시나리오에 사용됩니다.
그러나 이러한 프로토콜에는 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다.
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라우팅 루프: 특정 조건에서는 일관되지 않은 라우팅 정보로 인해 패킷 경로가 루핑될 수 있습니다. 이 문제를 완화하기 위해 Split Horizon 및 Route Poisoning과 같은 솔루션이 사용됩니다.
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무한대까지: 이 문제는 네트워크 링크가 실패하고 네트워크가 새로운 경로 세트로 수렴하는 데 지나치게 오랜 시간이 걸릴 때 발생합니다. 홀드다운 타이머는 이 문제를 해결하는 데 사용되는 기술 중 하나입니다.
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느린 수렴: 대규모 네트워크에서는 거리 벡터 프로토콜이 네트워크 변경에 반응하는 속도가 느릴 수 있습니다. 이는 네트워크 변경에 더 빠르게 반응하는 EIGRP와 같은 최신 프로토콜을 사용하여 완화할 수 있습니다.
유사 용어와의 비교
거리 벡터 프로토콜은 종종 링크 상태 프로토콜과 비교됩니다. 이들 간의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
| 기준 | 거리 벡터 | 링크 상태 |
|---|---|---|
| 복잡성 | 구현이 간단함 | 구현이 더 복잡함 |
| 확장성 | 소규모 네트워크에 더 적합 | 대규모 네트워크에 더 적합 |
| 네트워크 지식 | 이웃만 아는 | 네트워크 토폴로지 전체 보기 |
| 수렴 시간 | 느림(정기적 업데이트) | 빠른(즉시 업데이트) |
| 자원 사용 | CPU 및 메모리 사용량 감소 | 더 많은 CPU 및 메모리 사용량 |
미래의 관점
RIP 및 IGRP와 같은 전통적인 거리 벡터 프로토콜은 현대 네트워크에서 덜 보편화되고 있지만 이러한 프로토콜의 기본 원칙은 여전히 널리 적용 가능합니다. 예를 들어, 인터넷에서 자율 시스템 간 라우팅에 사용되는 BGP(Border Gateway Protocol)와 같은 프로토콜은 거리 벡터의 변형인 경로 벡터 프로토콜을 사용합니다.
SDN(소프트웨어 정의 네트워킹)과 같은 네트워킹 기술의 발전은 향후 거리 벡터 원칙이 사용되는 방식에도 영향을 미칠 수 있습니다.
프록시 서버 및 거리 벡터
프록시 서버는 다른 서버에서 리소스를 찾는 클라이언트의 요청에 대한 중개자 역할을 합니다. 일반적으로 라우팅 결정에 거리 벡터 프로토콜을 사용하지 않지만 이러한 프로토콜을 이해하면 프록시 서버와 관련된 네트워크를 포함하여 데이터가 네트워크를 통과하는 방법에 대한 기본적인 이해를 제공합니다.
OneProxy와 같은 공급자는 기본 네트워킹 원칙을 이해함으로써 서비스의 성능과 안정성을 더 잘 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 가장 효율적인 경로를 선택하는 개념은 대기 시간을 최소화하고 처리량을 최대화하는 데 도움이 될 수 있으므로 프록시 서버의 맥락에서 매우 중요합니다.
관련된 링크들
거리 벡터에 대한 자세한 내용은 다음 리소스를 참조하세요.
