네트워크 정리 19. 레이블 기반의 포워딩, DHCP 개요

1. 개요

이전 포스팅에서 이어지는 내용이다. 포워딩이란 라우터로 들어온 패킷을 테이블을 참조해서 올바른

위치로 보내는 것을 말한다.

 

그 포워딩의 종류 중 하나인 레이블 기반의 포워딩과 DHCP에 대해서 정리해보려 한다.

 

미리 가볍게 설명하면 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 란
동적으로 IP 주소를 할당하는 프로토콜(통신규약)이다.

 

 

2. 설명

2-1. 레이블 기반의 포워딩 (Forwarding Based on Label)

• 목적지 주소에 기반을 둔 포워딩의 경우, 라우팅 테이블이 길어지면, 찾는 시간이 너무 길어진다.
  
  
• 위의 문제를 해결하기 위해, 패킷에 레이블(인덱스)을 붙여서, 레이블에 있는 번호의 테이블을
  찾아서, 효율적으로 포워딩하는 방법을 말한다.
• 연결 지향 네트워크(가상회선)에서 주로 사용하는 방법이다.
  
  
• 레이블에 있는 번호를 참조하니, 시간복잡도는 O(1), 뭐가 나오든 한 번에 찾을 수 있다.

 

2-2. MPLS (Multi Protocol Label Switching)

• 원래 패킷엔 IP 헤더와 IP 페이로드(내용물)이 들어있다. 거기다 MPLS 헤더를 추가로 붙여서,
  패킷이 다른 라우터로 나갈 때(출력), MPLS 헤더에 있는 레이블을 기반으로 포워딩한다.
  즉, 기존의 IP 헤더 정보를 기반으로 한 포워딩이 아닌, 레이블을 기반으로 포워딩하는 것이다.
  
  
• MPLS 헤더를 좀 더 자세히 설명하면, IPv4 패킷의 경우, 정해진 형태가 있기 때문에, 추가로 헤더를
  붙이지 못한다.
  그래서 IP헤더와 IP 페이로드를 MPLS 헤더라는 새로운 패킷으로 감싸서 보내는 것이다.
• MPLS가 필요한 이유는, 인터넷의 빠른 성장과 관련이 있다.
  문자, 이메일 등은 1, 2초 지연이 있다고 해도 문제가 없지만, 생중계, 스트리밍 등의 서비스는
  지연에 민감하다.
  
  
• 위와 같은 서비스를 지연하기 위해, MPLS로 라우터에서의 시간을 감소시키고,
  서비스 품질(Quality of Service)을 관리한다.

 

2-3. DHCP

• DHCP를 사용하기 전엔, 고정적인 IP주소를 사용하였다. 하지만 고정적인 IP주소의 경우, 현재
  사용하지 않는 기기에 IP주소가 독점되어, 주소 고갈이 가속화되거나, IP설정에 실수가 있으면
  인터넷의 기능을 못한다는 문제가 있었다.
  
  
• 위의 문제를 해결하기 위해, IP를 필요로 하는 기기에 자동으로 IP 주소를 할당할 수 있게 하고,
  다 쓰면 반환하는 방식이 DHCP다.
  
  
• 일반적으로 PC가 부팅되면, DHCP가 자신의 IP주소를 받아와서 인터넷에 연결한다.