지난 시간에 이어 오늘은 L3 스위치의 IP 라우팅(IP forwarding) 과정에 대해서 설명을 드리도록 하겠습니다. 이번 과정이 가장 복잡합니다. 두 눈 크게 뜨시고~ ^^* Network Topology 지난 시간과 동일한 구성입니다. 단지 패킷 흐름이 SVR1(1.1.1.10)에서 SVR4(2.1.1.30)으로 전달된다는 것만 다릅니다. 2. IP Routing 2.1 서버 SVR1에서 SVR4로 패킷 전달: (1) IP 패킷을 수신한 R1은 목적지 VLAN에 속한 포트들로 ARP Request를 Flooding ① SVR1에서 목적지 2.1.1.30인 SVR4로 패킷을 전송하려 합니다. ② SVR1의 Routing Table looku...

지난 시간에는 라우터의 IP 라우팅 과정에 대해서 알아보았는데요. 오늘과 다음 시간에는 L3 스위치에서의 Ethernet 스위칭(L2 bridging) 및 IP 라우팅(IP forwarding) 과정에 대해서 설명을 드리겠습니다. 설명에 앞서 용어 정리부터 해보겠습니다. IP Router: IP 패킷의 목적지 주소(Destination IP address) 기반으로 패킷을 전달하는 장비이며, 일반적으로 Router는 Ethernet 뿐만 아니라 SONET/SDH(POS), ATM, Serial 등과 같은 다양한 인터페이스(포트) 타입을 제공합니다. 보통 L3 장비라 부릅니다 (L3 = IP). Ethernet Switch: Ethernet 패킷의 목적지 주소(Destination MAC ad...

지난 시간에 이어 오늘은 라우터 내부의 IP 패킷 전달 로직에 대해서 설명드리도록 하겠습니다. 1편: 라우터 구조 소개 2편: IP 라우터의 패킷 포워딩 과정 (오늘 글) 3편: L3 스위치의 L2(Ethernet) 스위칭 과정 4편: L3 스위치의 IP 포워딩 과정 Network Topology 패킷 전달 과정 설명을 위한 망도(Network Topology)를 아래 좌측과 같이 그려 보았습니다. 라우터 R1을 중심으로 하단 ge1/1 ~ ge1/4 포트를 통해 서버가 연결되어 있고, 상단 ge2/1, ge2/2 포트에 라우터 R2, R3가 연결되어 있습니다. 그리고 R2에는 100.1.1.0/24 네트워크가, R3에는 200.1...

2000년대 초반에 L3 스위치(Ethernet 스위치 + IP 라우터) 개발 회사에서 IBM NP4GS3C라는 Network Processor(그 당시 칩 하나에 $500이면 상당히 비싼 칩이죠)를 이용하여 패킷 포워딩 기능을 구현(assembler 기반의 microcode)한 적이 있습니다. 그 때의 경험과 추억을 되살려 L3 스위치의 패킷 전달 로직에 대해 설명을 드려 볼까 합니다. 아래와 같은 순으로 연재를 하겠습니다. 1편: 라우터 구조 소개 (오늘 글) 2편: IP 라우터의 패킷 포워딩 과정 3편: L3 스위치의 L2(Ethernet) 스위칭 과정 4편: L3 스위치의 IP 포워딩 과정 라우터 구조 좌측 그림은...

지난 시간에 이어 오늘 설명 드릴 내용은 아래 그림 우측 IP Routing입니다. 예전에 IP 분야 경력자 면접을 볼 때 우측 그림상에서 패킷 흐름/테이블 변화(아래 설명할 내용)를 화이트보드에 한번 그려 보라 한 적이 있는데요. 웃는 얼굴로 설명을 시작했지만 끝은 별로 좋지 않았다는... 지난 시간과 마찬가지로 망 구성도를 잘 봐 주시기 바랍니다. MAC/IP 값은 아래 테이블과 같습니다. Server/Router Port MAC 주소 IP 주소 SVR1 lan1 m1 1.1.1.10 SVR3 lan1 m3 2.1.1.30 R1...

제목이 좀 유치하죠? ^^* 말랑 말랑한 블로그 공간에서의 표현이므로 너그럽게 봐 주시기 바랍니다. 오늘과 내일에 걸쳐 L2(Ethernet) 스위칭과 L3(IP) 라우팅 과정에서 살펴 보도록 하겠습니다. 본 글을 통해 다음과 같은 내용을 설명 드리도록 하겠습니다. ARP와 IP 패킷 스위칭/라우팅 과정에서 Ethernet Header의 변화 스위칭/라우팅 과정 전후로 단말과 스위치, 라우터의 테이블(Routing, ARP, MAC Table) 엔트리 변화 Switching과 Routing 위 그림은 앞으로(오늘과 내일) 설명드릴 망 구성도이므로 잘 봐 주시기 바랍니다. (특히 서버/라우터의 MAC, IP 주소, 스위치/라우터의 포트(인터페이스) 번호)...

지난 시간에는 OSPF 망에서 Router-LSA를 통해 각 라우터가 Network Topology Map을 만들고 Link Cost 기반으로 Shortest Path Tree를 구성하는 절차에 대해 설명을 드렸습니다. 오늘은 위의 과정을 통해 생성된 OSPF Topology에 External Network이 연결되는 경우, 어떻게 OSPF 라우터들은 External Network의 라우팅 정보를 배우고, 그 Network으로 가는 Shortest Path를 알게 되는지 그 과정을 살펴 보도록 하겠습니다. OSPF External Network ■ OSPF 관점에서 External Network이란? External Network이란 OSPF로 구성된 하나의 네트워크(AS 혹...

지난 시간에 LTE over MPLS L3VPN 망을 위한 IP/MPLS 프로토콜을 설명 드리면서 "모든 IP 라우터는 OSPF나 IS-IS와 같은 IGP 프로토콜을 이용하여 IP 망 토폴로지 정보를 서로간에 주고 받고, Shotest Path Tree 토폴로지를 구성한다"라고 말씀을 드렸었는데요. 오늘은 OSPF 프로토콜을 통해 어떻게 라우터들이 OSPF 망(IP 망)의 전체 토폴로지를 알아내고, Shortest Path Tree를 구성하는지 살펴보도록 보겠습니다. 사실 OSPF와 같은 라우팅 프로토콜은 라우팅 비전문가들에게는 그 원리를 이해하기가 쉽지 않은 기술 분야입니다. Cisco나 Juniper 장비의 라우팅 설정(CLI)을 잘 하시는 분들은 많이 보았는데, 프로토콜 원리를 이해하고 계시는...

연재의 마지막으로 오늘은 IP 라우팅 관점에서 LTE 핸드오버에 대해서 알아 보도록 하겠습니다. IP 라우팅을 잘 아시는 분들은 LTE 핸드오버의 개념을, LTE를 잘 아시는 분들은 IP 라우팅의 개념을 이해하시는데 도움이 되기를 바라며 글을 시작하겠습니다. 1. UE가 붙기 전: IP 라우팅 설정 ■ Topology eNB들은 AS(Access Switch, L2 switch임)로 연결이 되고, AS들은 AR(Aggregation Router)에 의해 aggregation되며, 다시 AR들은 ER(Edge Router)로 aggregation 됩니다. 그리고 SAE-GW(S-GW와 P-GW 일체형 장비)는 ER과 2개의 포트가 연결되어 있습니다. SAE-GW의 ge1...

지난 시간에 이어 오늘은 단말의 이동성 지원을 위해 LTE, WiBro, Wi-Fi에서 사용되는 Tunneling 프로토콜에 대해서 알아 보도록 하겠습니다. LTE Network: GTP Tunneling ■ IP Anchor는 누구? P-GW(PDN Gateway)가 IP Anchoring이 되며 단말(UE: User Equipment)이 송수신하는 모든 패킷은 항상 P-GW를 통하게 됩니다. 그래서 LTE network 하부에 위치한 IP network은 단말의 IP 주소를 목적지로 하는 패킷은 항상 P-GW로 라우팅(포워딩)하게 됩니다. (그렇게 라우팅 구성을 해야 합니다) ■ Downstream (DL) 트래픽 흐름 [a] YouTube 서버에서 UE의 I...

며칠 전 사회에서 알게된 좋은 후배님과 기술 토론 중에 후배님이 아래와 같은 얘기를 한 적이 있습니다. "무선 통신망에서 가입자가 이동을 하면 IP 라우팅망이 이를 인지하고 자동으로 가입자의 위치로 패킷을 전달하는거 아닌가요?" 이 후배님은 잘못 생각을 하고 있었던 거죠. 그래서 총 3회의 연재에 걸쳐 무선 통신망에서 사용자의 이동성을 위한 터널링에 대해 설명 드리고자 합니다. 1편: 이동 서비스를 위해 터널링이 필요한 이유 2편: LTE, WiBro, Wi-Fi의 Tunneling 기술 3편: IP 라우팅 관점에서의 LTE 핸드오버 오늘은 이 중에 "1편: 이동 서비스를 위해 터널링이 필요한 이유"입니다. 유선 통신망: IP Network 위...

지난 시간에 이어 오늘은 유무선 통신사업자의 PBR(Policy Based Routing) 적용 사례 몇가지를 알아보도록 하겠습니다. 1. TPS 서비스 별 물리적 망 분리 - Source IP 주소 기반으로 PBR을 적용한 사례 대한민국 대표 유선사업자 KT는 2개의 물리적인 백본망을 가지고 있습니다. 하나는 인터넷 서비스 즉, 인터넷 트래픽을 위한 KORNET 망이고, 또 하나는 KT의 서비스인 IPTV, VoD, VoIP, SoIP(Service over IP, 영상 전화기를 통한 서비스) 트래픽이 지나 다니는 Premium Core 망입니다. KORNET의 경우 인터넷만 다니므로 QoS를 지원하지 않는 망입니다. 단지 필요한건 무지하게 큰 파이프(대용량의 라우터) 입니다. Prem...

유무선 통신 사업자나 일반 기업 전산망은 그들의 정책/필요성에 따라 IP 네트워크에 PBR(Policy Based Routing)을 적용하고 있습니다. 오늘은 이 PBR의 개념과 관련 CLI(configuration)에 대해서 설명을 드리고, 다음 시간에는 국내외 통신 사업자망에서의 PBR적용 사례를 보여 드리도록 하겠습니다. 일반적인 IP 포워딩은... 원래 IP 라우터는 수신된 IP 패킷의 Destination IP 주소를, 자신이 가지고 있는 Forwarding Table과 비교(LPM; Longest Prefix Match 수행)하여 송신 포트(Outgoing Interface)를 결정하고, 그 포트로 패킷을 전달(패킷 포워딩)합니다. 참고: Control Plane은 R...

2011.12.06 Netmanias Blog에서 "DHCP 원리"를 소개하면서 DHCP 서버가 단말로 Subnet과 Router(Default Gateway) 정보를 제공한다고 설명 하였습니다. 오늘은 이 Subnet Mask와 Default Gateway의 의미에 대해서 살펴 보도록 하겠습니다. 제 PC의 DOS창에서 ipconfig를 한 결과는 아래와 같습니다. 서브넷 마스크(Subnet Mask)와 기본 게이트웨이(Default Gateway)가 각각 255.255.0.0과 172.16.1.1로 나옵니다. 먼저 Subnet Mask란 나와 동일 랜(서브넷)에 있는 IP 주소와 그렇지 않은 IP 주소를 구별하는데 사용됩니다. 제 예의 경우, 제 IP 주소인 172.1...

ARP(Address Resolution Protocol)에 대해서는 아마도 많은 분들이 잘 알고 계실 것입니다. IPoE(IP over Ethernet) 환경에서(현재 우리 모두가 사용하고 있는 환경이죠... L3 = IP, L2 = Ethernet) 상대방 호스트(PC/서버) 혹은 라우터의 MAC 주소를 알기 위해, 해당 노드(호스트/라우터)의 IP 주소를 타겟으로(ARP Request 패킷의 Target IP address 필드에 타겟 주소를 넣어서)하여 ARP 요청(ARP Request)을 보내고, 이를 수신한 호스트/라우터는 이에 대한 응답으로 자신의 MAC을 포함한 ARP Reply를 보냅니다 (아래 그림 참조). 그럼 Gratuitous ARP란 뭘까요? Gratu...

아래 글은 예전에 Netmanias Magazine에 기고했던 글의 일부로써, L3 Switch(예. Cisco 6500 series, Juniper MX series)의 구조에 대한 설명입니다. Protocol Reference Model 아래 그림은은 네트워크 장비의 기능을 크게 3개의 기능 블록으로 분리해 놓은 것이다. Control Plane: 네트워크 장비로 유입되는 패킷이 올바른 물리적 포트로 출력 될 수 있도록, 경로를 설정, 관리 및 해제하는 기능(Routing, Signaling)을 수행한다. Data Plane(User Plane): 수신된 패킷의 L2, L3 헤더 필드를 검사하여, Control Plane에서 의도 했던 출력 포트로 패킷을 송신하는 기능을...

어제 올린 문제 "왜 두 서버간에 통신이 되지 않을까요?"에 대한 답변 시간입니다. 문제의 원인 아래 그림을 보면서 설명 드리겠습니다. [1] 먼저 Server 1의 IP 주소와 Subnet Mask를 보면 10.25.2.4/25입니다. 이를 IPSubnetter 프로그램을 통해 살펴 보면, 10.25.2.4/25와 동일 네트웍(동일 서브넷, 동일 LAN)에 있는 IP 주소 Range는 그림의 붉은색 박스와 같이 10.25.2.1 ~ 10.25.2.126입니다. 즉, 이 주소 대역의 Host와는 라우터(Default Gateway)를 거칠 필요 없이 바로 통신이 가능하다고 Server 1은 생각합니다. [2] 이제 Server 1에서 ping 10.25.2.68을 합니다. [...

오늘은 아주 간단한 문제 하나 내도록 하겠습니다. 혹시 답을 아시는 분은 "Comment"에 답을 달아 주시구요. 혹시 답을 주시는 분이 안계시면 내일 제가 답을 드리도록 할께요. 아래 그림에서 server1(10.25.2.4)에서 server2(10.25.2.68)로 ping을 하면 통신이 안됩니다. 왜 그럴까요??? Subnet mask가 /25, /26이라서 IP 주소의 network과 host part가 어떻게 되는지 손으로 계산이 좀 힘드시죠? 아래 링크(회원가입 필요)나 첨부파일을 통해 "IP Subnet Calculator"를 무료로 다운 받으셔서 사용하세요 (제 PC에도 설치되어 있는 프로그램입니다.) http://www.boson.com/Fr...

아래 그림은 Ethernet 헤더부터 IP 헤더, 그리고 TCP/UDP 헤더를 통해 패킷의 응용을 어떻게 구별하는지를 그 과정을 보이고 있습니다. L2: Ethernet Header Ethernet 헤더는 Destination MAC Address(6B), Source MAC Address(6B) 그리고 Ethernet Type(2B)로 구성이 됩니다. 그리고 위 그림과 같이 Ethernet Type의 값이 1536(0x600) 보다 크면 RFC 894에서 규정한 DIX 2.0 포맷이 되구요(아래 그림 좌측과 같이). 만약 이 보다 작은 값이면 IEEE에서 정의한 SNAP 혹은 SAP 포맷이 됩니다. 현재 유선 Ethernet 망에서 다니는 대부분의 패킷은 이 DIX 2.0 이...

오늘은 네트워크 왕초보자님들을 위해서 Ethernet Switching 기초에 대해서 설명드리겠습니다. 아래 그림과 같이 Ethernet 패킷은 다음과 같은 헤더로 구성이 됩니다. Destination MAC Address(DA), 6바이트: 패킷을 수신할 단말(혹은 라우터)의 MAC 주소 Source MAC Address(SA), 6바이트: 패킷을 송신하는(보내는) 단말(혹은 라우터)의 MAC 주소 Ethernet Type(EType), 2바이트: Ethernet 헤더 다음에 어떤 프로토콜 패킷이 나오는지 명시함. 0x0800이면 우리가 너무 잘 아는 IP 패킷이고, 0x0806이면 ARP 패킷 (ARP 패킷이 뭔지 잘 모르시겠다구요? 다음에 설명 드리겠습니다.) CRC, 4바이트...