13장
리눅스 라우터 구현 및 넷트웍일반
노 정 민
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13장 리눅스 라우터 구현 및 넷트웍일반 |
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노 정 민 |
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위 내용은 노정민님이 "월간 프로그램세계"에 기고하신 내용입니다.
노정민님과 프로그램 세계 측의 허락을 얻어 게재합니다.
노정민님과 프로그램 세계측에 감사드립니다."
버리는 386을 고기능 라우터로 새 단장시키는
linux router project
라우터(router)는 lan과 lan을 연결시켜주는 장비로서 네트워크를 구성하기 위해서는 꼭 필요한 장비이다. 하지만 대부분의 제품이 수입품이고 가격도 수십 만원에서 수백 만원까지 천차만별이어서 soho( small office home office)와 같은 중, 소규모의 네트워크를 구성하는 경우에는 이런 고가의 장비를 구입하는 것이 여간 부담스럽지 않다.
하지만 어디든지 잘 살펴보면 길은 있는 법, 버리는 중고 386을 중, 소규모에서의 네트워크에서 훌륭히 동작하는 라우터로 만드는 linux router project가 바로 여기에 있다.
노 정 민 한국항공대학교 통신정보공학과 대학원.
(applied network research lab)
인터넷 게임 방 열풍과, 교실 망 구축사업으로 네트워크 장비관련 업체들이 때아닌 호황을 누리고 있다는 기사를 신문에서 보았다. 이는 그만큼 인터넷이 대중화되었다는 의미이며 실제로 지난 1998년 한해 soho를 비롯하여 여러 가지 이유로 중, 소규모의 네트워크를 구축하는 일이 많아졌다. 하지만 중, 소규모의 네트워크를 구축한다고 해도 기본적으로 장비에 들어가는 비용이 만만치 않기 때문에 적당한 솔루션(solution)을 선택하기가 쉽지 않다. 특히 라우터는 고가의 장비로서 기능에 따라 가격이 천차만별이어서 선택이 까다로운데 중고 386,486시스템에 리눅스를 사용하여 라우터를 대신하는 아주 괜찮은 프로젝트가 있어 소개할 까 한다.
1. lrp( linux router project) 란?
최근 들어 우리나라 대부분의 isp( internet service provider)들이 네트워크 운영체제를 리눅스로 하고 있을 정도로 탁월한 안정성과 저렴한 유지비용으로 인해 리눅스는 네트워크 운영체제로 자리를 잡았다.
한편 신기술의 발달로 인해 컴퓨터 하드웨어 변환 주기는 계속 줄어들어서 쓰기에는 성능이 부족하고, 그렇다고 버리기는 아까운 애물단지(?) 컴퓨터 시스템들이 늘어나고 있다. 특히 386,486 기종의 시스템이 대표적인 예인데, 컴퓨터 업그레이드를 하면서 하드디스크는 대부분 이어서 사용하지만 cpu와 보드, 램, 케이스 등은 최신 규격과 맞지 않아 그냥 버리는 경우가 많다. 어려운 imf시대인데 이런 자원들을 재활용할 수는 없을까? 아니 방법은 있다. 바로 이렇게 남는 자원에 리눅스를 사용하여 괜찮은 물건하나 만들어 보자는 취지로 시작된 것이 lrp이다.
lrp는 특별히 새로운 개념은 아니지만 서버로만 사용할 경우에 리눅스는 낮은 시스템 사양에서도 충분히 제 역할을 할 수 있다는 점에 착안하여 리눅스의 라우팅 관련 부분만을 떼어내고 하드디스크 없이 남아도는 386,486 시스템에 이를 이식하여 라우터로 사용해 보자는 의도로 시작되었다.
그럼 성능은 믿을 수 있을까? 물론 있다. lrp는 하드디스크가 없는 대신 커널을 비롯하여 라우터와 관련된 프로그램 전부를 램에 상주해 실행시키기 때문에 충분한 램만 있다면 안정적으로 동작한다.
2. osi 프로토콜 계층 모델
네트워크를 사용하기 위해서는 양단간에 정보를 주고받을 수 있도록 규약이 필요하다. 이를 프로토콜(protocol)이라고 하며, 컴퓨터도 하드웨어, os, application으로 계층을 분리하듯이 프로토콜도 개념의 이해를 돕기 위해 역할에 따라 계층을 나눈다. 보통 프로토콜의 계층을 분리 할 때는 iso(international organization for standardization)의 osi(open system interconnection)개방형 모델을 기준으로 삼는다. osi 모델은 7 layer 모델로도 널리 알려져 있으며 시스템 상호간의 호환성을 보장하는 이론적인 모델이다. 전체는 일곱 개의 계층으로 이루어져 있으며 각 계층은 데이터 통신의 부문별 기능을 수행한다.
그림 1 : osi 프로토콜 계층 구조
● 1계층 : 물리 계층 ( physical layer)
물리 계층은 시스템간에 물리적인 링크(link)를 작동시키거나 유지하며 전기, 기계적인 인터페이스를 다루며 접속, 통신 및 접속 해제를 위한 과정을 포함한다. 또한 데이터를 통신매체와 조화할 수 있는 신호로 바꾸며 전기적 또는 물리적 변수들을 결정하여 그 안에서 데이터 비트들이 표시될 수 있도록 한다. 리피터(repeater)가 동작하는 계층이기도 하다.
● 2계층 : 데이터 링크 계층 ( data link layer)
데이터 링크 계층은 물리적 링크를 통한 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공한다. 이 계층에서는 mac(medium access control)을 이용하여 프레임 전달과 흐름제어, 오류 검출을 수행한다. 또한 브리지(bridge)가 동작하는 계층이기도 하다.
● 3계층 : 네트워크 계층 ( network layer)
네트워크 층은 다른 장소에 위치한 두 시스템간에 연결성과 경로 선택을 제공한다. 바로 라우터가 동작하는 계층으로 라우팅 프로토콜이 서로 연결된 네트워크를 통한 최적 경로를 선택하며 선택된 경로에 따라 패킷을 보낸다.
● 4계층 : 트랜스포트 계층 ( transport layer)
트랜스포트 계층은 데이터 전송 서비스를 제공하는 계층이다. 상위 계층과 하위계층의 정보교환을 위한 전송로를 제공하며 application에 대한 신뢰성 있는 전송상태를 유지한다. 신뢰성 있는 정보를 제공하기 위해 트랜스포트 계층은 가상 회선(virtual circuit)의 구축, 유지 및 종료, 전송 오류 검출 및 복구(recovery), 정보 흐름제어(flow control)의 절차를 제공한다.
● 5계층 : 세션 계층 ( session layer)
세션 계층은 application 간에 세션을 설정한다. 이 계층은 사용자간의 또는 사용자와 서비스간의 가상적인 연결에 관련된 기능들을 수행하여 액세스(access)와 보안(security), 로그인(login), 로그아웃(logout)등을 제어한다.
● 6계층 : 프레젠테이션 계층 ( presentation layer)
각 application 사이에서 교환된 정보를 응용처리 과정에서 해석할 수 있도록 한다. 이 계층은 사용자에게 보여지는 글자 또는 데이터의 형식(format)을 규정한다. snmp(simple network management protocol)에서 데이터를 인코딩하는 ber(basic encoding rules)등이 이 계층에 속한다.
● 7계층 : application 계층
application 계층은 osi모델에서 유저와 가장 가까운 계층으로 유저의 응용처리과정을 지지하는 정보서비스를 제공하며 또한 응용프로그램들 간의 통신을 관리한다. telnet 등과 같은 실제 프로그램이 여기에 속한다.
3. 라우터란?
보통 하나의 네트워크에는 다수의 노드들이 연결되어 있고 수많은 네트워크들이 연결되어 하나의 인터넷을 이룬다. 이런 네트워크에서 데이터를 전달 할 경우에는 지나치는 경로의 종류만도 셀 수 없을 만큼 많을 것이다.
이렇게 네트워크에서 데이터를 전달할 경우에 적당한 경로를 찾는 것을 라우팅( routing)이라고 하며, 라우팅을 하는 방법을 라우팅 프로토콜( routing protocol)이라 하고, 실제로 라우팅을 하는 장치를 라우터라고 부른다.
그림 2 : osi 계층 모델에서 라우터의 위치
라우터는 lan과 wan, 그리고 lan을 결합하는 물리적인 배치에서는 제 2계층 장치인 브리지와 유사하지만 넓은 범위에서는 크게 다르다. 브리지는 트리 구조와 같은 분기점에 배치되어 필요하지 않은 패킷을 버리고(filtering), 전달(forwarding)하는 역할만을 하지만 라우터는 폐(廢)loop와 같은 네트워크를 구성하여 필요한 패킷만을 최적의 경로를 선정하여 전달한다.
라우터는 osi 계층모델의 제 3계층에 해당되며 네트워크 번호에 따라 다음 노드를 정하는 방식으로 최종 목적지를 계층적으로 결정한다. 제 3계층은 프로토콜( tcp/ip, xns, decnet, ipx/spx)마다 정의 방법이 다르기 때문에 라우터는 기본적으로 하나의 프로토콜만을 지원한다. 여러 개의 프로토콜이 섞여있는 backbone 네트워크에서는 특정 프로토콜의 네트워크만을 선택할 수도 있다.
우리가 사용하는 인터넷이 tcp/ip 프로토콜을 기반으로 사용하므로 좁은 의미에서 라우터는 tcp/ip프로토콜의 ip( internet protocol)계층에서 ip주소( ip address)를 가지고 경로를 설정하는 장치로도 많이 사용된다. 또한 라우터는 게이트웨이(gateway)라는 이름으로도 많이 사용된다.
참고 : 용어설명
● 브리지 ( bridge)
네트워크를 연결하는데 사용하는 장치로 osi 계층 모델의 제 2계층에 해당한다. 상위 계층은 사용하지 않으며 오직 mac주소( 일반적으로 6바이트의 lan카드주소)만을 가지고 세그먼트(segment)로 분리된 네트워크에서 패킷 전송을 담당하는 장치이다. 이는 mac주소를 조사하여 데이터 링크 층이 관리하는 패킷의 source주소와 destination주소를 보고 그 패킷을 통과시킬 것인지 아닌지를 결정하여 filtering과 forwarding을 통해 네트워크의 traffic을 감소시킨다.
● 리피터 ( repeater)
네트워크의 거리가 증가할수록 감쇄 되는 신호를 재생시키는 서로 분리된 동일 lan에서 거리를 증가하거나 접속되는 세그먼트의 수를 증가시키기 위한 장치이다. osi 계층모델의 제 1계층에 해당된다.
● ipx ( internal packet exchange)
노벨(novell)의 netware가 사용하는 아주 고전적인 lan 프로토콜로서 서버와 클라이언트간에 자료 이동을 위해 마련되었다.
● 게이트웨이 ( gateway)
라우터와 게이트웨이는 서로 같은 말이다. 단지 용어상의 차이로 게이트웨이는 ieft( internet engineering task force)에서 주로 사용하는 용어로서 보통 인터넷과 연결된 라우터를 가리킨다.
● ietf ( internet engineering task force)
인터넷과 관련된 프로토콜을 만들고 이에 대한 표준안을 만드는 기관이다. ieft에서 제정하는 표준안들은 전부 rfcs( request for comments) 문서로 공개된다.
● mac ( medium access control)
네트워크에 연결된 다수의 통신국이 하나의 전송매체를 효과적으로 공유할 수 있도록 제어하는 방식으로 데이터를 전달하는 프레임을 구성하고 흐름제어와 에러검출 등의 역할을 수행한다.
그림 3 : 라우터로 연결된 네트워크 예
그림 2는 라우터로 연결된 tcp/ip 네트워크의 모습을 예로든 것으로 ethernet으로 연결된 두 개의 네트워크( 210.119.30.0, 192.168.2.0)가 존재한다. 여기서 라우터a는 210.119.30.0으로 구성된 네트워크를 관할하는 한편 바깥의 인터넷과 연결되어 있다. 또한 라우터b는 192.168.2.1의 ip주소로 192.168.2.0 네트워크를 관할하고 동시에 210.119.30.147이라는 ip 주소로 210.119.30.0 네트워크에 연결되어 있다. 이 때 192.168.2.2에서 인터넷으로 나가는 패킷은 192.168.2.2 -> 192.168.2.1 -> 210.119.30.147 -> 210.119.30.1을 지나 인터넷으로 나가게 된다.
4. 라우터의 원리
라우터는 랜 테이블, 네트워크 테이블, 라우팅 테이블 이렇게 세 개의 테이블을 관리함으로서 네트워크의 모든 장치의 주소를 인식하고, 이를 바탕으로 패킷의 전송 경로를 결정한다.
표 1 : 라우터가 관리하는 테이블
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테이블 |
설명 |
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랜 테이블 |
라우터가 속해있는 랜 세그먼트내의 장치의 주소를 관리하고 있으며, 필터링 작업에 사용한다. |
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네트워크 테이블 |
네트워크상의 모든 라우터의 주소를 보관하며 패킷의 수신지 라우터를 식별하는데 사용된다. |
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라우팅 테이블 |
라우터마다 설정되어 있으며 각 경로에 대한 정보를 가지고 최적의 경로를 결정하는데 사용된다. |
라우터는 관리하는 네트워크내의 장치로부터 패킷을 수신하면 랜 테이블을 검사하여 수신주소와 송신주소의 네트워크의 동일성을 검사한다. 만약 결과가 다르다면 라우터는 네트워크 테이블을 다시 검사해서 패킷을 전달할 네트워크 주소를 찾아낸다. 그리고 이 주소를 라우팅 테이블에서 검색하여 수신지로 가는 최적의 경로를 알아낸다.
그림 4 : 라우팅 테이블 예
그림 3은 리눅스환경에서 그림 2의 라우터 b에 대한 라우팅 테이블을 관찰한 예이다. 그림과 같이 두 개의 네트워크에 연결된 것을 확인할 수 있다.
이제 경로가 결정되고 나면 라우터는 수신한 원래의 패킷에 송신 주소 및 네트워크관리에 필요한 제어정보( control information)을 추가한 새로운 패킷을 만들어서 해당 회선으로 전송한다. 패킷을 받은 상대편 라우터는 수신한 패킷에서 제어정보를 뽑아 바뀐 내용이 있으면 라우팅 테이블의 내용을 갱신한다. 이때는 패킷내의 수신지 네트워크 주소와 테이블에 있는 정보를 근거로 어느 네트워크로 전송할 것인지를 결정하며, 이런 경로 배정 과정은 모든 라우터에서 차례로 수행된다.
5. 라우팅 프로토콜
라우터가 동작하기 위해 사용되는 알고리즘은 다음과 같다.
● vector-distance 알고리즘
vector는 목적지의 호스트나 네트워크를 가리키고, distance는 해당 vector로의 거리(metric, hop_count)를 나타내는 말로서 vector-distance 알고리즘은 자신인 알고 있는 모든 vector와, 그 vector와의 거리를 인접 라우터에 전송하는 방법이다. 송신 측은 보통 일정시간간격을 두고 이 정보를 송신하며 수신 측은 이 정보를 받아 라우팅 테이블에 추가하거나 갱신한다. 이 방법은 대표적으로 rip(routing information protocol)에서 사용한다.
● link-state 알고리즘
이는 각 라우터가 자신이 가지고 있는 인접 라우터에 대한 정보를 모든 라우터에게 broad-cast하는 방법이다.
동작 방식은 먼저 라우터는 인접 라우터간에 link를 확인하고 인접 라우터들 중에 어떤 link가 up되어 있는지를 설명하는 link-state 패킷을 주위의 모든 라우터들에게 broad-cast한다. 각 라우터들은 수신한 link-state 패킷을 가지고 dijkstra 알고리즘을 사용하여 최적의 route를 결정한다. 이 방법은 link-state 패킷을 즉시 전달하므로 변화에 신속히 대응하는 장이 있다. 이 방법은 대표적으로 ospf( open shortest path first protocol)에서 사용한다.
5.1 rip (routing information protocol)
rip는 처음 제록스사의 xns( xerox network system)에서 사용하기 위한 라우팅 프로토콜로 개발되었다. 그후 rip는 bsd버전 unix의 tcp/ip프로토콜에서 'routed'의 프로세서로 구현되면서 널리 사용되었으며 리눅스의 'routed'프로세서도 이와 동일한 것이다. rip i 은 rfc1058을 통해 인터넷의 표준 라우팅 프로토콜로 자리를 잡았으며 뒤 이어서 rip ii 역시 rfc1388을 통해 표준안이 되었다.
● rip 동작방법
그림 5 : rip 메시지 형태
rip는 udp의 520번 포트를 사용하여 메시지를 전달한다. rip에서는 거리(distance)값으로서 각각 경유하는 네트워크에 1이란 값을 부여하는데 이를 hop이라고 한다. 즉 hop 값이 1이면 직접 연결된 네트워크를 의미하고 hop 값이 2라면 그 목적지까지 가기 위해서 2개의 네트워크를 경유해야 하는 것이다. rip에서는 최대 hop을 16으로 제한하므로 16이상의 경우에는 도달할 수 없는 네트워크를 의미한다. rip 메시지 종류는 다음과 같다.
표 2 : rip 메시지의 종류
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메시지 종류 |
설명 |
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request |
라우터가 처음으로 부팅 되었을 때, 혹은 특정 목적지 정보가 타임아웃 ( timeout)되었을 때 보내지게 되며, 전체 목적지 정보 혹은 특정한 목적지 정보를 요청한다 |
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response |
실제 목적지에 대한 정보를 가지고 있고, 다음의 세 가지 항목에 대해서 response 메시지를 전송한다. [1] 주기적 전송 특정 목적지에 대한 정보가 유효시간( timeout : 180초)동안 이웃 라우터로부터 전송되지 않으면 무효(invalid)로 간주하고, 이렇게 무효한 목적지의 정보를 이웃 라우터에게 알리기 위해 유효시간( garbage collection time : 120초)만큼 기다린 다음 라우팅 테이블에서 삭제한다. 따라서 각 목적지에 대한 정보는 주기적으로 이웃 라우터에게 전송되어야 하는데 rip는 30초에 한번 씩 라우팅 정보를 이웃 라우터에게 전송한다. [2] 상대 request 메시지에 대한 응답으로 [3] 이웃 라우터에 전송한 특정 목적지 정보가 변경되었을 때 |
그리고 경로설정에서 특정한 설정이 없다면 default route는 0.0.0.0 ( 네트워크에 연결된 자신의 호스트)이 된다.
그림 6 : default route 설정 예
● rip의 단점과 대책
rip는 구조가 간단하여 구현이 쉬운 반면 몇 가지 단점이 있다. 첫째는 수렴의 문제로 패킷의 전송간격이 30초이므로 변화에 대한 반응이 느릴 뿐만 아니라 이웃에게 잘못된 정보를 전달할 수 있다. 다음으로 rip는 hop수가 최대 16으로 제한되어 있으며 16은 거리가 무한대(infinity)를 의미하므로 실제로 패킷이 전달될 수 있는 네트워크의 hop수는 15이다. 이로 인해 전체네트워크의 규모가 15이하로 제한되므로 그 이상의 네트워크에서는 rip를 적용할 수 없다.
이런 문제들은 다음과 같이 해결한다.
[1] hold down
회선이 고장난 다음에는 라우팅 테이블을 갱신하지 않고 전체 네트워크의 경로가 새로 갱신될 때까지 기다린다.
[2] split horizon
그림 7 : split horizon방식
라우터는 라우팅 정보를 인접노드 양쪽으로 전달하기 때문에 그림과 여러 노드들이 단일 선상에 놓여 있을 경우 중간에 어느 한 지점(c)이 고장 날 경우 끝에 있는 노드(a)들은 이를 인지하지 못하고 계속 잘못된 정보를 전달 할 수 있다. split horizon 방식은 이를 막기 위해 라우팅 정보를 수신한 라우터는 이를 전달해 준 인터페이스 포트를 기록해 두고 해당 포트에 관한 정보는 다시 전달하지 않는 방식으로 라우팅 순환을 막는다.
[3] poison reverse
라우팅 순환이 일어나서 hop 수가 계속 증가할 경우 poison reverse는 이 경로를 삭제하고 거리를 16(무한대)으로 만든 후에 hold down 시킨다. 이 방법은 인접한 라우터 사이의 순환보다는 더 큰 라우팅 순환을 방지한다.
5.2 ospf ( open shortest path first protocol)
ospf는 ietf에서 개발한 라우팅 프로토콜로서 rip의 문제점이었던 hop 수의 한계를 극복하여 대규모의 네트워크에서 사용할 수 있도록 한 프로토콜이다. version i 은 rfc1247을 통해 표준으로 제정되었고 곧 version ii( rfc1583)으로 대체되었다.
ospf의 가장 큰 특징은 link-cost 알고리즘을 사용하여 네트워크 변화에 관한 정보를 rip보다 더 빠르게 전달하는 것이다. 이때 정보의 전송은 flooding방식을 사용하므로 topology에 관한 정보가 전체 네트워크의 라우터 상에서 동일하게 유지된다. 또한 broadcast 대신 multicast를 사용하여 시스템의 부하를 줄인다.
● ospf 라우팅 레벨
ospf는 rip와는 달리 라우팅을 수행하기 위해 레벨을 가지고 있다. 이 레벨에 따른 구분은 다음과 같다.
표 3 : ospf 라우팅 레벨
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레벨 |
설명 |
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internal router |
어떤 한 area( sub network)에 직접 접속한 라우터를 말하며, 하나의 지역에 속한 각각의 라우터는 같은 link-state를 갖는다. |
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area border router |
area와 backbone망을 연결하여 두 개 이상의 area를 연결시킨다. 이는 연결된 area에 대한 경로 정보를 요약하여 backbone 망을 통해 다른 area border 라우터로 정보를 전달한다. |
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backbone router |
backbone 망에 접속된 모든 라우터로 여기에는 internal 라우터와 area border 라우터가 포함된다. |
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as boundary router |
as( autonomous system)내에서 사용되는 라우터로 다른 as에 속한 라우터와 경로 정보를 주고받는 라우터를 말한다. 이런 정보는 as 외부 경로를 통해 다른 as로 전달된다. |
그림 8 : ospf 라우팅 레벨
● ospf 의 동작
ospf는 처음 hello메시지를 전달하여 이웃의 라우터를 발견한다. 이 과정을 통해 복수 개의 라우터 중에서 그 네트워크의 라우팅 정보의 생성과 분배를 책임지는 대표(designated)라우터를 선정하고 이와 라우팅 정보를 주고받으면서 동작하는 동기(sync)를 맞춘다. 또한 라우터는 주기적으로 혹은 상태가 변했을 때 변화된 경로정보를 전송하여 해당 area의 모든 라우터는 같은 정보를 공유하게 된다.
area border 라우터는 as의 backbone망에 연결되어 다른 area border 라우터와 area에 대한 summary정보를 주고받으면서 as의 형태(topology)와 다른 area에 대한 정보를 얻는다. 이를 가지고 다른 area에 속한 노드의 거리를 구해서 최적경로의 라우팅을 설정한다.
as boundary 라우터는 자신이 알고 있는 다른 as에 대한 외부 경로 정보를 전체 area border 라우터를 통해 summary 형태로 internal 라우터에게 전송한다.
이와 같은 방법으로 ospf 라우터는 area 내부와 area 외부, as외부의 경로에 대한 정보를 얻어 네트워크의 형태에 대한 데이터베이스를 구축하고 이에 dijkstra 알고리즘( shortest path first 알고리즘)을 적용하여 최적의 라우팅 테이블을 구성한다.
5.3 bgp ( border gateway protocol)
rip와 ospf과 irp( interior routing protocol)의 성격이라면 bgp는 as즉 도메인과 도메인을 연결하는 erp( exterior routing protocol)성격의 라우팅 프로토콜로서 tcp를 사용한다. bgp 메시지의 종류는 다음과 같다.
표 4 : bgp메시지 종류
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종류 |
내용 |
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open |
다른 라우터와 이웃 관계를 설정한다. |
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update |
하나의 경로 정보를 송신할 때와 다수의 경로 정보에 대한 폐기 요청을 할 때 사용. |
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keepalive |
open 메시지의 확인과 주기적인 이웃 관계를 확인할 때 사용. |
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notification |
에러 발생시 확인 메시지를 송신 |
● bgp의 동작
처음 bgp는 open 메시지를 사용하여 이웃한 라우터가 bgp를 지원하는지를 확인하고 지원한다면 연결을 하고 keepalive 메시지를 사용하여 주기적으로 관계를 확인한다. 연결이 이루어지면 update 메시지를 사용해 자기가 가지고 있는 전체 경로 테이블의 내용을 교환하고, 이후에는 변화된 것만 갱신한다. 이때 bgp 라우터는 특정 목적지에 대한 모든 타당한 경로를 유지하면서 경로 갱신 정보로는 최적의 경로만을 전송한다. 이러한 내용은 신뢰성이 있어야 하므로 tcp를 통해 수행된다.
※용어설명
● dijkstra 알고리즘
graph 이론 알고리즘의 하나로 가중 그래프에서 주어진 두 정점 a와 b를 연결하는 경로들 중에서 그 가중치의 합이 가장 작은 경로를 찾아내는 것. 만약 가중 그래프가 인접행렬로 표현되어 있다면 dijkstra 알고리즘으로 쉽게 최단 경로를 구할 수 있다.
● as ( autonomous system)
동종의 라우터로 연결된 큰 네트워크로 보통 하나의 도메인을 가리킨다. as안에서 사용하는 라우팅 프로토콜을 irp( interior routing protocol)이라고 하며 as와 as 사이의 라우팅 프로토콜을 erp( exterior routing protocol)이라고 한다.
● backbone network
소규모의 네트워크를 연결시켜주고 뒷받침해주는 기간 망으로 보통 100mbits/sec 이상의 전송속도를 가진다. 액세스 방법은 프로토콜마다 서로 다름
6. 리눅스 라우터의 사양과 특징
지금까지 라우터의 이론적인 내용을 간단하게나마 살펴보았다. 지금부터는 실제 리눅스라우터에 관한 내용을 살펴보기로 하자.
lrp는 리눅스가 라우터의 역할만을 할 수 있도록 부피를 줄이고 줄여서, 최소한의 하드웨어 사양만을 가지고 라우터로 사용해보자는 프로젝트로서 라우팅에 관련된 내용을 1.44mb의 플로피 한 장으로 만든 초소형 리눅스이다. 물론 지금 리눅스 박스를 사용하고 있다면 라우터를 사용하기 위해 lrp를 다시 설치할 필요는 없다. lrp에서 구현 가능한 것은 기존의 리눅스 박스에서도 관련 프로그램을 추가해서 구현할 수 있다.
엄밀히 얘기해서 lrp는 특별한 라우터를 만들기 위해 리눅스 커널을 변경하거나 새롭게 프로그램을 만드는 창의적인 프로젝트는 아니며 버리기 아까운 구형 시스템의 자원을 재활용할 목적으로 기존의 리눅스 배포판( 사실은 debian이다.)을 새롭게 편집하고 크기를 줄인 것이다.
lrp의 가장 큰 특징은 앞서 얘기한 대로 386, 486과 같은 구형 시스템을 재활용하는 것과 하드디스크가 필요 없다는(있으면 더 좋지만) 것이다. 대신 램에 모든 내용을 저장하기 때문에 적어도 8m이상의 램이 필요하며 휘발성( 램은 전원을 끄면 모든 내용이 지워짐)이기 때문에 사용을 중단할 때는 꼭 백업을 받아 두어야 한다.
lrp에 필요한 시스템 요구 사항은 다음과 같다.
표 5 : lrp 시스템 요구 사항
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장치 |
요구 사항 |
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cpu |
최소 : 386sx 이상 ( fpu와 non-fpu 커널을 선택할 수 있다.) 권장 : 486dx 66mhz 이상 ( 편집자 주 : 486dx 33mhz 이상이면 충분하다고 봄) 최적 : 펜티엄 100mhz 이상 |
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ram |
최소 : 8mb ( 비공식적으론 6mb도 가능하다고 봄) 권장 : 12mb 최적 : 16mb ( ras의 ppp 포트 하나당 500kb로 여겼을 때 ) |
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보조기억장치 |
1.44mb 플로피 디스크 드라이브.( ls-120, zip 등의 장치도 사용가능) |
그리고 이런 시스템 요구사항으로 구현 할 수 있는 라우터의 종류는 다음과 같다.
표 6 : lrp로 구현할 수 있는 라우터의 종류와 하드웨어 사양
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이름 |
하드웨어 |
구성의 어려움 |
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10mbps ethernet 라우터 |
486, 1.44mb 플로피, 12mb, nic(랜카드) |
* |
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10/100mbps 라우터/스위치 |
p100+, 1.44mb 플로피, 16mb 10/100 pci nic |
** |
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radius ppp/slip ras (portmaster 2 equiv) |
p100+, ls-120/zip, 32mb+, 10/100 pci nic, 시리얼 포트 |
*** |
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ds1 wan 라우터. w/dsu wireless t1 브리지, 10/100 라우터 스위치, secondary dns, firewall |
p166+, ls-120/zip, 64mb+, 10/100 pci nic, wanpipe(tm) board wireless nic |
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표6은 lrp에서 제공하는 최적의 사양이라 하드웨어를 요구하는 수준을 높게 잡았다. 하지만 라우팅 자체는 시스템에 많은 부하를 주지 않을 뿐더러 lrp를 사용하는 주 대상이 백본 라우터와 같이 대용량이 아니기 때문에 cpu와 램 사양에 크게 구애받을 필요는 없다. 이는 단지 부가적인 장치를 더해서 lrp는 다양한 라우터의 기능을 지원할 수 있다는 뜻이다.
lrp가 사용될만한 곳은 일반 가정이나 작은 사무실, 학교 등이며 주로 10mbps ethernet 라우터나 거기에 ppp, isdn을 추가한 정도일 것이다.
표 7 : lrp의 기능상의 특징
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특징 |
설명 |
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multi interface |
ethernet, wan( ds1+), wireless, isdn 등을 지원한다. |
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multi protocol |
rip를 기반으로 bgp, ospf, ip-ip등의 라우팅 프로토콜을 지원 |
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ip control |
policy firewall, ip masquerade(nat), port redirection, port load balancing, transparent proxy, interface load balancing, aliasing |
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advanced 라우팅 |
ipx, token ring, tunneling, crypto vpn, traffic제한 |
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traffic monitor |
snmp agent, tcp dump |
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호환성 |
ipv6 호환 |
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개방적인 하드웨어 |
기본적으로 1.44mb 플로피 사용하여 booting하지만 다른 기록장치를 mount 해서 booting가능함. bootpc로 원격 booting도 가능. |
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solid state |
기본적인 설정들은 램 밖에서 실행됨. 설정의 변화가 있으면 boot 매체로 백업. 용량이 큰 경우에는 원격에서 smb나 nfs를 사용할 수 있다. |
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보안 |
secure shell (ssh)과 secure copy 제공 |
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flexible |
다양한 조합으로 사용가능. 라우터, firewall, 스위치, radius 터미널 서버, 웹 서버 뿐만 아니라 라우터와 상관없는 vnc, x 터미널로 도 사용가능 ( lrp는 하나의 리눅스임) |
7. lrp의 설치
lrp의 설치는 비교적 간단한 편이지만 매뉴얼이 부실한 관계로 리눅스에 능숙하지 않은 사람은 얘를 먹을 수 있다. 차근차근 하나씩 설치 과정을 밟아보자.
먼저 lrp를 설치하려면 프로그램을 구해와야 한다. lrp는 다음의 site에서 구할 수 있다.
● main ftp site:
ftp://ftp.linuxrouter.org/linux-router
● mirrors:
ftp://ftp.cc.gatech.edu/linux/distributions/linux-router/
ftp://sunsite.unc.edu/pub/linux/distributions/linux-router/
ftp://ftp.andara.com/pub/linux-router/
ftp://ftp.psyhosis.com/linux-router/
ftp://ftp.xtdnet.nl/pub/linux/linux-router/
ftp://mirror.aarnet.edu.au/pub/linux/linux-router/
● mirrors( 국내):
ftp://ftp.kreonet.re.kr/pub/linux/sunsite/distributions/linux-router/
ftp://sunsite.kren.nm.kr/pub/os/linux/distributions/linux-router/
lrp의 최신 버전은 2.9.4이지만 대부분의 mirror site에 가보면 2.9.3이 있을 것이다. 따라서 2.9.3을 기준을 설명하겠다. 2.9.3디렉토리에 가보면 다음의 디렉토리와 파일이 있다.
표 8 : lrp 디렉토리
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내용 |
설명 |
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base/ |
lrp에 사용되는 기본적인 패키지들이 들어있다. root.lrp : 리눅스 시스템에 사용되는 기본적인 명령어들 모음 etc.lrp : 네트워크와 패키지 및 기타 설정 파일들 log.lrp : log와 관련된 파일들 modules.lrp : 커널 모듈과 관련 설정 파일 |
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packages/ |
기본적인 패키지 외에 덧붙일 수 있는 패키지들이 들어있다. gated.lrp : rip, ospf, bgp를 지원하는 라우팅 프로세서 패키지 ppp.lrp : ppp 서비스 패키지 snmp.lrp : 네트워크 관리를 위한 snmp agent 패키지 sshd.lrp : 보안을 위한 secure shell 패키지 pslave.lrp : portslave radius 클라이언트 패키지 wanpipe.lrp : sangoma wanpipe 카드 패키지 |
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addons/ |
리눅스 시스템을 위한 여러 가지 유틸리티들 |
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boot/ |
lrp booting 디스크의 설정파일들 |
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kernel/ |
커널( fpu, non fpu)과 커널 모듈파일들 |
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source/ |
소스코드와 패치 파일들 |
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idoit.image-xxxxx |
모든 base 패키지와 커널, boot loader를 합친 raw image 파일 |
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● 설치 방법
설치방법은 원하는 파일들을 선택해서 수동으로 만드는 방법과 기존의 raw image를 이용하는 방법 이렇게 두 가지가 있다.
[1] 수동 설치
먼저 1.44mb 플로피 드라이브, 아니면 ls-120이나 zip 드라이브를 준비하고 syslinux 프로그램을 이용하여 리눅스 로더를 만든다. syslinux 프로그램은 lrp를 구했던 ftp site의 linux-router 디렉토리의 util 디렉토리 밑에 있다. syslinux는 도스용과 리눅스용이 있기 때문에 도스사용자는 lrp를 설치하기 위해서 따로 리눅스 시스템을 구성할 필요는 없다. 도스사용자는 필요한 파일만 복사해서 쓰면 된다.
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dos 환경에서 (1) format a: (2) syslinux a:
linux : 1.44mb floppy에서 (1) mkdosfs /dev/fd0 (2) syslinux /dev/fd0
linux : ls-120, zip에서 (mkdosfs 0.3c이상으로 사용) (1) mkdosfs -w /dev/hdx (2) syslinux /dev/hdx |
리스트 1 : 리눅스 로더 만드는 과정
로더를 만들었으면 base 패키지내의 파일과 boot 디렉토리의 설정파일, 그리고 커널을 복사한다. 커널은 fpu와 non fpu가 있으므로 상황에 맞게 선택해서 'linux'로 파일 이름을 바꾼 후에 복사하면 된다.
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[hmask@cw4 floppy]$ ls -l total 1247 -rwxr-xr-x 1 root root 37163 jan 6 1999 etc.lrp -r-xr-xr-x 1 root root 5368 aug 9 17:17 ldlinux.sys -rwxr-xr-x 1 root root 358760 aug 9 17:19 linux -rwxr-xr-x 1 root root 636 aug 9 17:17 log.lrp -rwxr-xr-x 1 root root 16778 aug 9 17:17 modules.lrp -rwxr-xr-x 1 root root 852505 aug 9 17:17 root.lrp -rwxr-xr-x 1 root root 177 aug 9 17:17 syslinux.cfg -rwxr-xr-x 1 root root 697 aug 9 17:17 syslinux.dpy [hmask@cw4 floppy]$ |
리스트 2 : lrp가 설치된 플로피 디스켓의 파일들
복사를 마치고 최종 결과가 리스트 2와 같다면 부팅 디스켓을 만드는데 성공한 것이다.
[2] 자동 설치
자동설치는 리눅스 설치 부팅 디스켓를 raw image를 사용하여 만드는 것처럼 idoit-image 파일을 가지고 rawrite를 사용하여 만드는 것이다.
리눅스에서는 cat을 사용하여
$ cat idoit-image-xxxxx > /dev/fd0
이런 형식으로 디스켓를 만들 수 있고 도스에서는 rawrite를 사용하여
c:>rawrite image.fil a:
이런 방법으로 만들 수 있다. 자동 설치를 마치고 나면 리스트2의 파일이 디스켓에 생긴다. 이렇게 기본적인 설치방법은 생각보다 간단하다.
8. lrp의 환경 설정
이제 만들어진 디스켓을 가지고 부팅을 시작하자. 처음엔 lrp의 멋진 소개 장면이 나오고 다음부터는 익히 보던 리눅스 부팅 장면이 나올 것이다. 부팅 과정이 끝났으면 로그인 화면이 뜰 것이다. root로 로그인 하면 다음과 같이 설정 화면이 보인다.
그림 9 : lrp 메인 설정 화면
일반적인 리눅스에서는 여러 가지 환경을 설정할 때 직접 etc 디렉토리를 뒤져서 해당 파일을 찾아 바꾸지만 lrp는 네트워크와 시스템, 패키지를 설정하는 것을 메뉴방식으로 만들어 놓고 etc 디렉토리 안에 있는 파일들로 연결시켜 주기 때문에 리눅스의 콘솔 환경에 익숙하지 않은 사람들도 쉽게 사용할 수 있다. 또한 파일 편집도 초보자들에게 불편한 vi 대신 ae를 사용하기 때문에 부담 없이 사용할 수 있다.
7.1 네트워크 설정
네트워크 설정은 네트워크 인터페이스와 ip 주소, 게이트웨이, 호스트, dns 등 네트워크 전반적인 사항을 설정하는 것으로 리눅스 네트워크 설정을 해본 사람이라면 별 부담 없이 할 수 있다.
그림 10 : 네트워크 설정 화면
● ip's, routes, interface, 기타 설정
인터페이스 주소와 게이트웨이, 그리고 ip에 대한 여러 가지 정책 등을 설정하는 곳으로 사용하는 곳에 주석을 지우고 편집하면 된다.
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############################################################################### # all network and routing settings are placed in this file # ###############################################################################
sleep 1 echo -n "starting network: "
#uncomment and a default route will be added. gateway=210.119.30.1
#uncomment an interface, and an ifconfig will be performed, and the net added. #change the interface name if needed (ethx, wanx, fddix, etc)
if0=eth0 ipaddr0=210.119.30.147 ; netmask0=255.255.255.0 broadcast0=210.119.30.255 ; network0=210.119.30.0
if1=eth1 ipaddr1=192.168.2.1 ; netmask1=255.255.255.0 broadcast1=192.168.2.255 ; network1=192.168.2.0 |
리스트 3 : 인터페이스 주소 설정
리스트 3은 lrp를 [그림 2]의 라우터 b로 정했을 때 설정하는 방법들이다. 기본적인 얘기지만 리눅스 박스를 라우터로 사용하기 위해서는 nic( network interface card)이 두 장 설치되어야 하고 nic은 서로 다른 네트워크 주소에 연결되어야 한다.
서브네트워크를 구성하고 싶은 사람들은 ip sub-networking mini-howto를 참조하기 바란다.
그림 11 : lrp의 설정과 동작
그림 11은 [리스트 3]의 설정으로 동작하는 lrp를 나타낸 것이다. 나머지는 ifconfig에 의해 인터페이스 설정해 주는 부분이 있고 default 라우터를 설정해 주는 부분이 있는데 자동으로 해주므로 다시 편집할 필요는 없다.
● ip forward 정책 설정
lrp는 ipfwadm 프로그램을 사용하여 firewall, masquerade, redirection, spoofing protection 같은 ip 패킷에 대한 필터링(filtering) 정책을 설정할 수 있다.
패킷 필터링은 인터넷에 연결된 사설 네트워크에서 인터넷으로 나가거나 인터넷에서 사설 네트워크로 들어오는 패킷들의 ip 주소와 포트번호를 기준으로 허용된 패킷만을 받거나 전달하는 것으로 기본적인 정책은 다음과 같다.
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[1] 현재 패킷과 관련 있는 필터링 규칙이 있는지 검사한다. [2] 들어온 패킷에 맞는 필터링 규칙에 따라 패킷을 처리한다. 설정 규칙은 다음과 같다. -accept : 패킷을 통과시킨다. -deny : 패킷을 버린다. -reject : 패킷을 버리고 icmp destination unreachable 메시지를 송신 지에 되돌린다. [3] 맞는 필터링 규칙이 없을 경우 기본 정책에 따라 패킷을 처리한다. 패킷 필터링 정책을 세울 때는 다음과 같은 두 가지 사항 중에 하나를 선택한다. ● 명시적으로 허가되지 않은 것은 금지하는 것으로 여기는 방법 ● 명시적으로 금지하지 않은 것은 허가하는 것으로 여기는 방법 일반적으로는 두 번째 방법을 많이 사용한다. |
리스트 4 : ipfwadm 필터링 정책
lrp의 기본적인 필터링 정책은 리스트 4를 따른다.
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- a : 패킷의 수를 계산( account)하는 옵션 - a : 새로운 필터링 규칙을 세움 - d : 수신 지 주소( destination address) - b : 양방향 모드( bidirectional mode) - f : 전달하는( forward) 패킷 - d : 정책( policy) 삭제 - i : 들어오는( input) 패킷 - e : extended output - o : 나가는( output) 패킷 - f : 필터링 규칙을 삭제하고 다시 설정 - p : 프로토콜 - i : 정책 추가 - s : 송신 지 주소( source address) - k : ack( acknowledgement) 비트 추가 - v : 경유( via) 주소 - l : 리스트 출력 - w : 패킷을 처리하는 인터페이스 - p : 기본( default) 정책 |
리스트 5 : ipfwadm 사용 옵션
lrp에서 이런 ipfwadm을 사용하여 기본적인 firewall 정책을 만든다. 하지 않고 사용하고 싶지 않을 때는 '#' 주석처리를 하면 된다.
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############################################################################### # firewall rules ###############################################################################
#flush all forward, input, output, and accting rules ipfwadm -f -f; ipfwadm -i -f; ipfwadm -o -f; ipfwadm -a -f
#deny all forwarding - for direct unfirewalled routing comment this out ipfwadm -f -p deny |
리스트 6 : firewall 정책
● nat( network address translator) 설정. ( ip masquerade)
라우터를 사용하여 네트워크를 구성할 때 ip 주소가 부족해서 라우터만 공식적으로 할당받은 ip를 사용하고 나머지 호스트들은 내부 ip( 임의로 만든 ip, 예: 192.168.x.x)를 사용하는 경우에 내부 ip를 공인 ip로 변환시켜주는 기능이다. 물론 최근에 생산되는 라우터 기계들도 옵션으로 nat를 지원하지만 추가 비용이 만만치 않기 때문에 ip가 부족한 곳에서 유용하게 사용할 수 있다. nat는 rfc1631에 표준안이 제정되어 있다.
nat는 양단의 네트워크 mapping방식에 따라 여러 가지 방법이 있다. lrp에서는 내부에서 사용하는 ip 와 포트번호를 받을 경우 이를 자신의 남는 포트번호로 mapping 하는 port 전환방식인 masquerade를 사용한다. masquerade는 lrp만의 고유한 기능은 아니며 리눅스 커널( v2.0이상)에서 지원하기 때문에 리눅스가 설치된 곳이면 사용할 수 있다.
그림 12 : masquerade 동작 원리
masquerade는 기본적으로 tcp/ip의 여러 가지( telnet, icmp, http, 기타)프로토콜을 지원하지만 몇몇 프로토콜들은( ftp, real-audio, 기타) 따로 모듈을 설치해 주어야 하며 지원하지 못하는 프로토콜도 있다. 또한 결정적으로 star-craft의 battle-net이나 oracle같은 경우는 nat자체를 사용하지 못하게 막아버리기 때문에 masquerade 기능을 게임 방에 적용하려는 헛수고는 하지 말기 바란다. ( 다른 편법이 있는지는 잘 모르겠다.)
리눅스에서 ip masquerade 설정은 꽤 복잡한 편이지만 lrp에서는 미리 다 만들어 두었기 때문에 원하는 인터페이스의 주석만 없애주면 된다.
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############################################################################### # ip masquerade (aka nat) ###############################################################################
#typical settings [ "$if1" ] && ipfwadm -f -a m -s "$network1"/24 -d 0.0.0.0/0 #[ "$if2" ] && ipfwadm -f -a m -s "$network2"/24 -d 0.0.0.0/0 #[ "$if3" ] && ipfwadm -f -a m -s "$network3"/24 -d 0.0.0.0/0 |
리스트 7 : ip masquerade 설정
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############################################################################### # ip redirection ###############################################################################
#this example will forward any quake connections to an ip masq'ed machine #ipautofw -a -r tcp 26000 26999 -h 192.168.5.80 #ipautofw -a -r udp 26000 26999 -h 192.168.5.80 |
리스트 8 : ip redirection 설정
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############################################################################### # ip spoof protection ############################################################################### echo -n "setting up ip spoofing protection: " echo -n "127.0.0.0/8 " [ "$if0" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s 127.0.0.0/8 -w $if0 -d 0/0 [ "$if1" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s 127.0.0.0/8 -w $if1 -d 0/0 [ "$if2" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s 127.0.0.0/8 -w $if2 -d 0/0 [ "$if3" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s 127.0.0.0/8 -w $if3 -d 0/0 #you may wish to make these more extensive, or comment some out [ "$if0" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s $ipaddr0 -w $if0 -d 0/0 \ && echo -n "$ipaddr0 " [ "$if1" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s $ipaddr1 -w $if1 -d 0/0 \ && echo -n "$ipaddr1 " [ "$if2" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s $ipaddr2 -w $if2 -d 0/0 \ && echo -n "$ipaddr2 " [ "$if3" ] && ipfwadm -i -i deny -o -p all -s $ipaddr3 -w $if3 -d 0/0 \ && echo -n "$ipaddr3 " echo |
리스트 9 : ip spoofing protection 설정
● 기타
dns가 있을 경우 resolv.conf 에서 정해주고 host 이름과 호스트 접근 관한 설정, 게이트웨이나 routed 동작에 관한 스크립트 설정과 기타 다른 daemon 프로세서가 있을 경우 설정해 줄 수 있다.
7.2 시스템 설정
리눅스 시스템 설정과 동일하다. inittab, inet.conf, service, system log 등은 기본적으로 설정이 되어있으므로 특별한 일이 없는 한 설정할 필요가 없다. 다만 설정 프로그램은 root만 사용할 수 있는데 기본적으로 lrp는 root의 telnet 접속을 막아 놓았으므로 telnet으로 접속을 위해서는 root의 telnet 터미털 포트( ttyp0 ~ ttypx)를 열어 놓을 수 있다.
그림 13 : 시스템 설정 화면
7.3 패키지 설정
패키지 설정에서는 모듈 설정과 다른 패키지 설정을 할 수 있다. lrp 커널은 기본적으로 모듈이 들어있지 않으므로 nic이나 기타 장치를 사용하기 위해서는 압축된 커널 파일에서 해당되는 모듈을 가지고 와서 실행시켜주어야 한다.
● 모듈 설정
시리얼 포트나 nic, wanpipe, ppp 및 기타 모듈에 관한 것을 설정한다. 모듈설정은 일반 리눅스에서 insmod로 모듈을 실행하는 방법과 같이 해당 모듈 이름을 적어주고 사용하는 번지수와 irq를 정해주면 된다.
여기서 가장 중요한 것은 nic 설정으로 크게 nic 설정은 크게 8390칩셋 계열과 다른 칩셋 계열로 나뉘어 진다. ne2000과 같은 8390 계열의 경우는 ne 모듈을 실행하기 전에 먼저 8390 모듈을 실행해야 동작하므로 nic 설정을 하기 전에 꼭 ethernet-howto를 참조하여 자신의 nic이 8390계열인지를 확인하고 설정방법을 숙지한다.
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###some ethernet cards #3c509 #eepro io=0x300 #3c59x #de4x5
###some 8390 based ethernet cards 8390 ne io=0x300 irq=10 3c503 #ne2k-pci #e2100 |
리스트 10 : 모듈 설정
그리고 ppp 나 slip를 사용하는 경우 해당 모듈의 주석을 지우고 ip masquerade의 지원 모듈들도 여기서 설정한다.
● 모듈 파일 복사
모듈설정을 마쳤다고 해서 lrp가 똑바로 동작하는 것이 아니다. 모듈을 설정했으면 설정화면을 빠져 나와 압축된 커널 파일에서 해당되는 모듈을 복사해 와야 한다. 이 때 lrp는 ftp는 지원하지 않으므로 모듈을 디스켓에 복사해서 가져오거나, tftp를 사용하여 가져오는 방법이 있다. 파일들은 전부
cp xxx.o /lib/modules
이와 같은 형식으로 /lib/modules 디렉토리에 삽입하면 된다.
7.4 백업
lrp는 램을 사용하므로 백업을 받아두지 않으면 booting 할 때마다 설정을 다시 해주어야하는 번거로움이 있다. 백업은 기본적인 프로그램이 있는 root 와, etc의 설정파일들 그리고 로그파일과 모듈, 패키지 내용을 백업할 수 있다. 백업한 내용은 다시 사용해야 하기 때문에 booting 디스켓에 덮어쓰면 된다.
그림 14 : 백업 메뉴
백업을 마쳤으면 모든 설정이 끝났다. 설정을 똑바로 하고 rebooting 하면 nic이 잡히고 동작하는 것이 보일 것이다. 그럼 ping이나 traceroute을 사용하여 lrp가 잘 동작하는지 확인하면 된다. 동작하는 것이 확인되면 nic을 peer-to-peer로 연결하거나 hub를 사용해서 세그먼트를 구성해서 실제로 여러 호스트들을 lrp에 연결시켜보자.
※ 주의 : utp 케이블 연결
당연한 것이지만 쉽게 잊고 당황해하는 사람들이 많다. utp케이블을 사용하는 nic을 peer-to-peer로 연결하거나 세그먼트를 만들기 위해 hub로 연결할 때는 utp케이블을 크로스로 연결해서 사용해야 한다.
[1]번 선 : 흰색 - 주황색
[2]번 선 : 주황색
[3]번 선 : 흰색 - 녹색
[4]번 선 : 파랑색
[5]번 선 : 흰색 - 파랑색
[6]번 선 : 녹색
[7]번 선 : 흰색 - 갈색
[8]번 선 : 갈색
크로스로 연결할 때는 여기서 1,2,3,6번을 크로스 시킨다.
그림15-utp 케이블
8장 패키지
기본적인 라우터 기능에 덫 붙여서 ppp나 snmp, ssh등 여러 가지 패키지를 붙여서 사용할 수 있다.
패키지를 사용하기 위해서는 패키지 파일을 부팅 디스켓에 복사하고 syslinux.cfg 파일을 편집해서 원하는 패키지를 첨가하면 된다.
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display syslinux.dpy timeout 0 default linux append=load_ramdisk=1 initrd=root.lrp initrd_archive=minix ramdisk_size=4096 root=/dev/ram0 boot=/dev/fd0,msdos lrp=etc,log,modules,snmp |
리스트 11 : syslinux.cfg 편집
● snmp ( simple network management protocol) 패키지
snmp는 네트워크 관리 프로토콜의 하나로서 네트워크의 구성 요소를 관리하고 결함을 감지하며, 기타 여러 가지 성능을 측정하는 기능을 수행한다. snmp는 네트워크 영역을 분할하고 분할된 영역을 감시하는 agent를 놓아두고 여러 곳의 agent에서 자료를 수집해서 전체적인 네트워크를 관리하는 manager가 존재한다.
그림 16 : snmp 관리 모델
manager와 agent에서는 mib라는 자료구조를 사용하여 정보를 주고받는다. 최근에 판매되는 라우터에는 대부분 snmp agent가 탑재되어 있으며 lrp 역시 snmp 패키지를 삽입하여 snmp agent 기능을 사용할 수 있다.
패키지 안에는 snmp agent인 snmpd 프로세서와 agent가 관리하는 내용을 관찰하는 snmpget 등 여러 가지 프로그램이 들어 있다. snmp 패키지를 설치하면 패키지 관리 메뉴에 snmp관련 부분이 새롭게 포함된다. 기본적인 설정은 되어 있으므로 관리자는 system에 관련된 시스템 이름과 위치, contact 부분만 시스템 내용에 맞게 편집하면 된다.
리스트
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## the entry of system.contact and system.location: ## syscontact: not configured syslocation: not configured ## the system name is per default determined from the hostname: # sysname: chappell |
snmpget이나 snmpgetnext를 사용하면 agent가 관리하는 네트워크 정보들을 관찰할 수 있다.
그림 17 : snmp가 관리하는 정보들
● ppp 패키지와 기타 패키지
모뎀을 사용할 때 사용하는 패키지다. ppp를 사용하기 위해서는 먼저 serial 모듈과 ppp 모듈을 삽입하고 rebooting 한 후에 패키지에서 ppp와 관련된 내용을 설정하면 된다. serial 포트 와 같은 기본적인 설정은 다 되어 있으므로 ppp 사용 옵션만 바꿔주면 된다. ppp와 관련된 내용은 생략하겠다. 기타 다른 패키지들도 이와 비슷한 방법으로 설정할 수 있다.
마치며
이상으로 라우터의 기본적인 이론과 설정방법 등을 알아보았다. lrp는 리눅스에서 지원하는 네트워크 기능을 대부분 사용할 수 있고 초소형이기 때문에 중, 소규모의 네트워크 환경에서 이를 활용한다면 안정적인 성능과, 저렴한 비용, 자원 재활용이라는 1석 3조의 효과를 얻을 수 있을 것이다. 아무쪼록 리눅스를 애용하는 이들에게 많은 도움이 되길 바란다.
참고
[1] tcp/ip illustrated volume 1, w.richard stevens, addison-wesley publishing company, march 1994.
[2] data and computer communications, william stalling, prentice hall
[3] the linux network administrators guide, olaf kirch
[4] 리눅스 월드 1998년 4월호 ( 방화벽 관련 부분)
[5] http://rnd.sicc.co.kr/academy/solutions/com (쌍용정보통신 교육 자료집)
[6] http://www.linas.org/linux ( nat 관련 부분)