CCNA 200-301

CCNA 200–301 따라잡기 23장

Static Route와 OSPF 실습, 라우터 3대로 경로 학습 비교하기

이번 장은 CCNA 실습 예제 3편이다.

주제는 static route와 OSPF 기본 lab이다.

CCNA에서 routing은 단순히 “라우터가 길을 찾는다”로 끝나지 않는다.

라우팅 테이블에 어떤 경로가 들어왔는지, 그 경로가 static인지 OSPF인지, next-hop이 어디인지, 목적지 IP가 어느 prefix와 가장 길게 일치하는지 판단해야 한다.

이번 lab의 목표는 다음과 같다.

Router 3대를 직렬로 연결한다.

각 라우터 뒤에 LAN을 하나씩 둔다.

처음에는 static route로 모든 LAN 간 통신을 만든다.

그다음 static route를 제거하고 OSPF로 경로를 학습하게 만든다.

show ip routeshow ip ospf neighbor로 결과를 비교한다.

  1. 실습 토폴로지

이번 실습에는 라우터 3대를 사용한다.

R1, R2, R3가 일렬로 연결되어 있다.

R1과 R2는 point-to-point link로 연결된다.

R2와 R3도 point-to-point link로 연결된다.

각 라우터 뒤에는 LAN이 하나씩 있다.

R1 LAN은 192.168.1.0/24다.

R2 LAN은 192.168.2.0/24다.

R3 LAN은 192.168.3.0/24다.

R1-R2 link는 10.0.12.0/30이다.

R2-R3 link는 10.0.23.0/30이다.

이 구조는 단순하지만 routing 개념을 보기에 충분하다.

R1은 R3 LAN을 직접 알지 못한다.

R3도 R1 LAN을 직접 알지 못한다.

중간의 R2가 경로를 이어주는 역할을 한다.

  1. 주소 계획

주소 계획은 다음과 같다.

R1 LAN interface는 192.168.1.1/24다.

R2 LAN interface는 192.168.2.1/24다.

R3 LAN interface는 192.168.3.1/24다.

R1-R2 link에서 R1은 10.0.12.1/30을 사용한다.

R1-R2 link에서 R2는 10.0.12.2/30을 사용한다.

R2-R3 link에서 R2는 10.0.23.1/30을 사용한다.

R2-R3 link에서 R3는 10.0.23.2/30을 사용한다.

PC1은 192.168.1.10/24, gateway 192.168.1.1을 사용한다.

PC2는 192.168.2.10/24, gateway 192.168.2.1을 사용한다.

PC3는 192.168.3.10/24, gateway 192.168.3.1을 사용한다.

  1. 기본 interface 설정

먼저 각 router interface에 IP 주소를 넣고 켠다.

실제 interface 이름은 장비 모델마다 다를 수 있다.

아래 예시는 G0/0을 LAN, G0/1과 G0/2를 router 간 link로 가정한다.

R1 설정 예시는 다음과 같다.

``` enable configure terminal

interface gigabitEthernet0/0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 no shutdown

interface gigabitEthernet0/1 ip address 10.0.12.1 255.255.255.252 no shutdown ```

R2 설정 예시는 다음과 같다.

``` interface gigabitEthernet0/0 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 no shutdown

interface gigabitEthernet0/1 ip address 10.0.12.2 255.255.255.252 no shutdown

interface gigabitEthernet0/2 ip address 10.0.23.1 255.255.255.252 no shutdown ```

R3 설정 예시는 다음과 같다.

``` interface gigabitEthernet0/0 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 no shutdown

interface gigabitEthernet0/1 ip address 10.0.23.2 255.255.255.252 no shutdown ```

  1. 직접 연결 통신 확인

Routing 설정 전에 직접 연결된 구간부터 확인한다.

R1에서 R2 link IP로 ping한다.

ping 10.0.12.2

R2에서 R3 link IP로 ping한다.

ping 10.0.23.2

이 ping이 실패하면 static route나 OSPF를 보기 전에 interface 상태와 IP 주소부터 확인해야 한다.

Routing protocol은 물리적 또는 Layer 3 인접 연결이 정상이어야 의미가 있다.

  1. Routing Table 기본 확인

각 라우터에서 routing table을 확인한다.

show ip route

처음에는 직접 연결된 network만 보인다.

R1은 192.168.1.0/24와 10.0.12.0/30을 직접 안다.

R2는 192.168.2.0/24, 10.0.12.0/30, 10.0.23.0/30을 직접 안다.

R3는 192.168.3.0/24와 10.0.23.0/30을 직접 안다.

R1은 아직 192.168.3.0/24를 모른다.

R3도 아직 192.168.1.0/24를 모른다.

그래서 PC1에서 PC3로 ping하면 실패한다.

  1. Static Route 구성

먼저 static route로 모든 LAN 간 통신을 만든다.

R1은 R2 뒤쪽 network를 R2 next-hop으로 보내야 한다.

R1에 다음 static route를 넣는다.

ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.12.2 ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.12.2

R2는 R1 LAN과 R3 LAN을 각각 알고 있어야 한다.

R2에 다음 static route를 넣는다.

ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.12.1 ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.23.2

R3는 R2 뒤쪽 network를 R2 next-hop으로 보내야 한다.

R3에 다음 static route를 넣는다.

ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 10.0.23.1 ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.23.1

이제 각 router는 직접 연결되지 않은 LAN 경로도 알게 된다.

  1. Static Route 검증

각 라우터에서 routing table을 확인한다.

show ip route

Static route는 보통 S로 표시된다.

R1에서 192.168.3.0/24 경로는 다음처럼 보일 수 있다.

S 192.168.3.0/24 [1/0] via 10.0.12.2

여기서 1은 administrative distance다.

Static route의 기본 AD는 1이다.

이제 PC1에서 PC3로 ping한다.

ping 192.168.3.10

성공해야 한다.

실패한다면 forward path와 return path를 모두 확인해야 한다.

R1에서 R3로 가는 route만 있고, R3에서 R1으로 돌아오는 route가 없으면 통신은 실패한다.

Routing은 왕복 경로가 모두 있어야 정상적으로 보인다.

  1. Static Route의 장점과 한계

Static route의 장점은 단순하고 예측 가능하다는 점이다.

작은 network에서는 설정과 이해가 쉽다.

불필요한 routing protocol traffic도 없다.

하지만 network가 커지면 관리가 어려워진다.

Router가 많아질수록 route를 직접 추가해야 한다.

Link 장애가 발생해도 자동으로 우회 경로를 찾지 못한다.

변경이 많으면 설정 실수가 늘어난다.

그래서 규모가 커지면 dynamic routing protocol을 사용한다.

CCNA에서는 OSPF 기본을 알아야 한다.

  1. Static Route 제거

이제 OSPF 실습을 위해 static route를 제거한다.

각 router에서 앞에서 넣은 static route를 no 형태로 제거한다.

R1 예시는 다음과 같다.

no ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 10.0.12.2 no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.12.2

R2와 R3에서도 같은 방식으로 static route를 제거한다.

제거 후 show ip route를 보면 다시 connected route만 남아야 한다.

  1. OSPF 기본 구성

OSPF는 link-state routing protocol이다.

이번 lab에서는 모든 router를 area 0에 넣는다.

OSPF process ID는 router 내부에서만 의미가 있다.

서로 같을 필요는 없지만, 실습에서는 모두 process 1로 맞춘다.

R1 설정은 다음과 같다.

router ospf 1 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 network 10.0.12.0 0.0.0.3 area 0

R2 설정은 다음과 같다.

router ospf 1 network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 network 10.0.12.0 0.0.0.3 area 0 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0

R3 설정은 다음과 같다.

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router ospf 1 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0

  1. Wildcard Mask 이해

OSPF network 명령에서 사용하는 것은 subnet mask가 아니라 wildcard mask다.

/24의 subnet mask는 255.255.255.0이다.

Wildcard mask는 반대로 0.0.0.255다.

/30의 subnet mask는 255.255.255.252다.

Wildcard mask는 0.0.0.3이다.

CCNA에서는 wildcard mask 계산을 ACL과 OSPF에서 자주 본다.

0은 반드시 일치해야 한다는 뜻이다.

255는 해당 octet을 신경 쓰지 않는다는 뜻이다.

  1. OSPF Neighbor 확인

OSPF 설정 후 neighbor 상태를 확인한다.

show ip ospf neighbor

R2에서는 R1과 R3가 neighbor로 보여야 한다.

Point-to-point 또는 Ethernet 환경에 따라 표시 방식은 다를 수 있지만, CCNA 수준에서는 neighbor가 정상적으로 맺어졌는지 보는 것이 중요하다.

Neighbor가 안 맺어지면 다음 항목을 확인한다.

Interface가 up/up인가?

IP 주소와 subnet이 맞는가?

OSPF network 명령이 해당 interface를 포함하는가?

Area ID가 일치하는가?

Hello/dead timer가 맞는가?

Authentication이 설정되어 있다면 일치하는가?

  1. OSPF Route 확인

각 router에서 routing table을 확인한다.

show ip route

OSPF로 학습한 route는 O로 표시된다.

R1에서 R3 LAN인 192.168.3.0/24는 OSPF route로 보여야 한다.

예시는 다음과 같다.

O 192.168.3.0/24 [110/2] via 10.0.12.2

여기서 110은 OSPF의 administrative distance다.

뒤의 metric은 OSPF cost다.

Static route에서는 AD가 1이었고, OSPF는 110이다.

하지만 static route를 제거했기 때문에 OSPF route가 routing table에 올라온다.

  1. End-to-End Ping 검증

PC1에서 PC3로 ping한다.

ping 192.168.3.10

성공해야 한다.

PC3에서 PC1으로도 ping한다.

ping 192.168.1.10

이것도 성공해야 한다.

Routing lab에서는 항상 양방향을 확인하는 습관이 필요하다.

한쪽 방향 route만 있으면 ping은 실패할 수 있다.

  1. Static Route와 OSPF 비교

Static route와 OSPF의 차이를 정리하면 다음과 같다.

Static route는 관리자가 직접 경로를 입력한다.

OSPF는 router끼리 정보를 교환해 경로를 학습한다.

Static route는 작은 network에서 단순하다.

OSPF는 network가 커질수록 관리가 쉽다.

Static route는 기본 AD가 1이다.

OSPF는 AD가 110이다.

Static route는 routing table에서 S로 보인다.

OSPF route는 routing table에서 O로 보인다.

Static route는 장애 우회가 자동이 아니다.

OSPF는 topology 변화에 따라 route를 다시 계산할 수 있다.

  1. 자주 나는 오류 1 — Return Route 누락

Static route 실습에서 가장 흔한 실수는 한쪽 방향 route만 넣는 것이다.

R1에 R3 LAN으로 가는 route를 넣었더라도 R3에 R1 LAN으로 돌아오는 route가 없으면 통신이 실패한다.

Ping은 요청과 응답이 모두 필요하다.

따라서 항상 forward path와 return path를 모두 확인해야 한다.

  1. 자주 나는 오류 2 — Next-Hop IP 오류

Static route의 next-hop은 실제로 도달 가능한 인접 router IP여야 한다.

R1에서 R3 LAN으로 가는 next-hop은 R2의 10.0.12.2다.

R1에서 next-hop을 10.0.23.2로 넣으면 안 된다.

10.0.23.2는 R3 쪽 link IP라 R1이 직접 도달할 수 있는 인접 주소가 아니다.

Static route 문제에서는 next-hop이 “바로 옆 router”인지 확인해야 한다.

  1. 자주 나는 오류 3 — OSPF Area 불일치

OSPF neighbor가 맺어지려면 같은 link의 router들이 같은 area에 있어야 한다.

R1-R2 link에서 R1은 area 0인데 R2가 area 1이면 neighbor가 정상적으로 맺어지지 않는다.

시험에서는 process ID와 area ID를 헷갈리게 낼 수 있다.

Process ID는 local 의미다.

Area ID는 neighbor 형성과 routing domain에 중요하다.

  1. 자주 나는 오류 4 — Wildcard Mask 오류

OSPF network 명령에서 wildcard mask를 잘못 쓰면 interface가 OSPF에 포함되지 않을 수 있다.

10.0.12.0/30에는 wildcard 0.0.0.3을 사용한다.

192.168.1.0/24에는 wildcard 0.0.0.255를 사용한다.

설정 후에는 show ip protocols 또는 show ip ospf interface brief로 어떤 interface가 OSPF에 참여하는지 확인할 수 있다.

  1. 자주 나는 오류 5 — Passive Interface 오해

LAN interface는 OSPF route 광고에는 포함하되 neighbor를 맺을 필요는 없을 수 있다.

이때 passive-interface를 사용할 수 있다.

하지만 router 간 link를 passive로 만들면 neighbor가 맺어지지 않는다.

CCNA에서는 passive-interface의 의미를 “광고는 할 수 있지만 hello를 보내지 않아 neighbor를 만들지 않는다”로 이해하면 된다.

이번 기본 lab에서는 passive-interface를 사용하지 않아도 된다.

  1. Troubleshooting 순서

Routing lab이 안 될 때는 다음 순서로 확인한다.

Interface가 up/up인가?

직접 연결된 neighbor IP로 ping이 되는가?

PC default gateway가 맞는가?

Static route의 destination network와 mask가 맞는가?

Static route의 next-hop이 인접 router IP인가?

Return route가 있는가?

OSPF network 명령이 interface를 포함하는가?

OSPF area가 일치하는가?

OSPF neighbor가 보이는가?

Routing table에 S 또는 O route가 들어왔는가?

목적지 IP가 어떤 prefix와 match되는가?

이 순서로 보면 routing 문제를 차분하게 줄일 수 있다.

  1. 시험에서 나오는 방식

시험에서는 topology와 일부 routing table을 보여주고 경로 선택을 묻는 경우가 많다.

예를 들어 R1에서 192.168.3.10으로 갈 때 어떤 next-hop을 쓰는지 물을 수 있다.

또는 show ip route 출력에서 SO의 의미를 묻는다.

또는 OSPF neighbor가 안 맺어지는 원인으로 area mismatch를 고르게 할 수 있다.

또는 static route next-hop이 잘못된 설정을 보여줄 수 있다.

문제를 풀 때는 다음 순서로 본다.

목적지 IP를 확인한다.

Routing table에서 matching prefix를 찾는다.

가장 긴 prefix를 고른다.

Next-hop 또는 outgoing interface를 확인한다.

OSPF 문제라면 neighbor 조건을 확인한다.

  1. 마지막 정리

Static route는 관리자가 직접 넣는 route다.

OSPF는 router끼리 정보를 교환해 route를 학습하는 dynamic routing protocol이다.

Static route의 기본 AD는 1이다.

OSPF의 AD는 110이다.

Routing table에서 static route는 S, OSPF route는 O로 보인다.

Static route는 next-hop을 정확히 지정해야 한다.

OSPF neighbor는 area, subnet, timer, authentication 같은 조건이 맞아야 한다.

Routing 문제는 항상 forward path와 return path를 모두 확인해야 한다.

show ip route는 경로 선택을 확인하는 핵심 명령어다.

show ip ospf neighbor는 OSPF neighbor 상태를 확인하는 핵심 명령어다.

  1. 다음 글 예고

다음 글에서는 CCNA 실습 예제 4편으로 ACL 기본 lab을 만든다.

Extended ACL로 특정 VLAN 사용자가 서버의 HTTP 서비스에 접근하지 못하게 막고, ACL 방향과 hit count를 확인하는 절차를 단계별로 정리한다.

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