라우터의 동작 방식, 역할

[IT 엔지니어를 위한 네트워크 입문] 을 읽고 작성한 글입니다.

라우터의 동작 방식과 역할

라우터는 최적의 경로를 라우팅 테이블에 저장한 후 패킷이 라우터로 들어오면 Dest IP와 라우팅 테이블을 비교해 최선의 경로로 패킷을 보낸다. 반대로 라우팅 테이블에 Dest IP가 없으면 패킷을 버린다. 라우터의 패킷 포워딩 과정에서 기존 2계층 헤더 정보를 제거 후 새로운 2계층 헤더를 만든다. 이러한 라우터의 동작 방식을 경로지정, 브로드캐스트 컨트롤, 프로토콜 변환이라고 한다.

경로 지정

라우터의 가장 중요한 역할은 경로 정보 얻기, 얻은 경로 정보로 패킷을 포워딩하기다. 경로 정보를 얻는 방법에서 관리자가 직접 경로 정보를 입력하는 방법, 라우터끼리 서로 경로 정보를 자동으로 교환하는 방법이 있다. 

브로드캐스트 컨트롤

스위치와 달리 라우터는 패킷을 원격지로 보내는 것이 목표기 때문에 분명한 도착지 정보가 있을 때만 통신을 허락한다. 라우터의 기본 동작은 멀티캐스트 정보를 습득하지 않고 브로드캨스트 패킷을 전달하지 않는다. 이 기능을 통해 브로드캐스트가 다른 네트워크에 전파되는 것을 막을 수 있으며 이 기능을 브로드캐스트 컨트롤/멀티캐스트 컨트롤이라고 한다.

 

네트워크에 브로드캐스트가 많이 발생하는 경우, 라우터로 네트워크를 분리하면 브로드캐스트 네트워크를 분할해 네트워크 성능을 높일 수 있다.

프로토콜 변환

과거, LAN에서 사용하는 프로토콜과 WAN에서 사용하는 프로토콜은 전혀 달랐다. LAN 기술이 WAN 기술로 변환되어야만 인터넷과 같이 통신이 가능했고 이를 라우터가 담당했다. 

라우터는 3계층에서 동작하기 때문에 3계층 주소 정보를 확인하고 동작한다. 라우터에 패킷이 들어오면 2계층까지의 헤더 정보를 벗기고 3게층 주소를 확인한 후 2계층 헤더 정보를 새로 만들어 외부로 내보낸다. 이 기능을 이용하면  다른 기술 간 변환이 가능하다. 

 

저속 전용회선에서 WAN 구간은 PPP로 WAN 프로토콜이 사용되고 LAN 구간은 이더넷 프로토콜이 사용된다. LAN 구간에서 패킷이 라우터를 지나면서 2계층까지의 헤더가 벗겨지고 WAN 구간으로 패킷이 나올 때 PPP헤더로 변경되어 프로토콜이 변환된다.