IS-IS
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
IS-IS는 디지털 이큅먼트 코퍼레이션에서 개발한 라우팅 프로토콜로, ISO 10589 표준으로 제정되었다. OSI 프로토콜 스택의 CLNS에서 데이터그램 라우팅을 위해 설계되었으며, 인터넷 프로토콜(IP)을 지원하도록 확장되어 통합 IS-IS로 불린다. IS-IS는 링크 상태 라우팅 프로토콜로, 각 라우터가 네트워크 토폴로지 정보를 교환하여 최단 경로를 계산하며, OSPF와 유사하게 다익스트라 알고리즘을 사용한다. IS-IS는 IEEE 802.1aq 최단 경로 브리징(SPB)의 제어 평면으로 사용되며, TRILL 기술의 기반이 되기도 한다.
더 읽어볼만한 페이지
- OSI 프로토콜 - X.500
X.500은 ITU-T가 정의한 디렉터리 서비스 표준으로, 분산 환경에서 정보 접근을 위한 프로토콜과 데이터 모델을 제공하며, 경량 디렉터리 접근 프로토콜(LDAP)과 X.509 인증 프레임워크에 영향을 주었다. - 라우팅 프로토콜 - 라우팅 정보 프로토콜
라우팅 정보 프로토콜(RIP)은 벨만-포드 알고리즘 기반의 거리 벡터 라우팅 프로토콜로, 홉 카운트를 사용하여 최적 경로를 설정하며 라우팅 루프 방지를 위해 최대 홉 수를 15로 제한하고, RIPv1, RIPv2, RIPng 등의 버전이 있다. - 라우팅 프로토콜 - 경계 경로 프로토콜
경계 경로 프로토콜(BGP)은 자율 시스템 간 라우팅 정보를 교환하는 표준 라우팅 프로토콜로서, 인터넷 핵심 라우팅 프로토콜이며, iBGP와 eBGP로 나뉘어 경로 선택, 속성, 메시지 형식을 통해 라우팅 정책을 제어하고 네트워크 안정성을 유지한다. - 인터넷 표준 - DNSSEC
DNSSEC는 DNS의 보안 취약점을 개선하기 위해 도메인 정보에 디지털 서명을 추가하여 응답 레코드의 무결성을 보장하고 DNS 위장 공격을 막는 기술로, RRSIG, DNSKEY 등 다양한 리소스 레코드 유형을 사용하여 인증 체인을 구성하며 공개 키 암호 방식을 활용한다. - 인터넷 표준 - IPv6
IPv6는 IPv4 주소 고갈 문제를 해결하고자 개발된 차세대 인터넷 프로토콜로, 128비트 주소 체계를 통해 사실상 무한대에 가까운 IP 주소를 제공하며, 주소 자동 설정, 패킷 처리 효율성 향상, 보안 기능 강화 등의 특징을 갖는다.
| IS-IS | |
|---|---|
| 개요 | |
| 프로토콜 이름 | IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) |
| 프로토콜 유형 | 라우팅 프로토콜 |
| 계층 | 데이터 링크 계층(OSI 모델 2계층) |
| 기능 | 네트워크 라우팅 정보 교환 |
| 알고리즘 | 다익스트라 알고리즘 기반 최단 경로 우선(SPF) |
| 개발 | DEC (Digital Equipment Corporation) |
| 표준 | ISO 10589 |
| IETF 표준 | RFC 1142, RFC 1195 |
| 기술적 특징 | |
| 라우팅 프로토콜 유형 | 링크 상태 라우팅 프로토콜 |
| 메트릭 | 비용 (cost) |
| 멀티캐스트 주소 | IPv4: 224.0.0.1, 224.0.0.2 IPv6: FF02::5, FF02::6 |
| 인증 | 지원 (plain text, MD5) |
| 지원 프로토콜 | IP |
| 헬로 패킷 간격 | 설정 가능 |
| 경로 업데이트 방식 | 부분 업데이트 |
| 확장성 | 대규모 네트워크에 적합 |
| 컨버전스 속도 | 빠름 |
| 동작 방식 | |
| 인접 관계 형성 | 헬로 패킷 교환을 통해 인접 라우터 발견 |
| 라우팅 정보 교환 | LSP (Link State PDU)를 사용하여 네트워크 토폴로지 정보 공유 |
| 최단 경로 계산 | SPF 알고리즘을 사용하여 최단 경로 계산 |
| 라우팅 테이블 업데이트 | 계산된 최단 경로를 기반으로 라우팅 테이블 업데이트 |
| 장점 | |
| 빠른 컨버전스 | 네트워크 변경에 빠르게 대응 |
| 확장성 | 대규모 네트워크 환경에 적합 |
| 계층적 구조 | 라우팅 정보 효율적 관리 |
| 트래픽 엔지니어링 지원 | 네트워크 트래픽 흐름 제어 가능 |
| 단점 | |
| 설정 복잡성 | 다른 라우팅 프로토콜에 비해 설정이 복잡 |
| CPU 사용량 | 대규모 네트워크에서 CPU 사용량이 높을 수 있음 |
| 메모리 사용량 | 라우팅 정보 저장에 많은 메모리 필요 |
| 활용 | |
| 통신 사업자 네트워크 | 대규모 네트워크에서 주로 사용 |
| 엔터프라이즈 네트워크 | 복잡한 네트워크 환경에서 사용 |
| 데이터 센터 네트워크 | 고성능 네트워크 환경에서 사용 |
| 관련 기술 | |
| CLNS | Connectionless Network Service |
| OSPF | Open Shortest Path First (IP 네트워크 라우팅 프로토콜) |
| MPLS | Multi-Protocol Label Switching (트래픽 엔지니어링) |
| 기타 | |
| IS-IS 확장의 예 | IPv6 지원 (RFC 5308) MPLS 트래픽 엔지니어링 지원 (RFC 5305) |
2. 역사
IS-IS 프로토콜은 디지털 이큅먼트 코퍼레이션(Digital Equipment Corporation)에서 DECnet Phase V의 일환으로 개발되었다.
인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)는 1990년에 IS-IS를 발표했지만, 해당 RFC는 나중에 철회되었고 '역사적'으로 표시되었다. 이는 국제 표준화 기구(ISO) 표준의 최종 버전이 아닌 초안을 재출판하여 혼란을 야기했기 때문이다. 이 프로토콜은 1992년 ISO에 의해 ISO 10589로 표준화되었으며, 개방형 시스템 상호 연결(OSI) 프로토콜 스택인 비연결형 네트워크 서비스(CLNS)를 사용하여 데이터그램의 라우팅을 가능하게 하는 것이 목적이었다.[2]
2. 1. 개발 배경
IS-IS 프로토콜은 디지털 이큅먼트 코퍼레이션에서 DECnet Phase V의 일환으로 개발되었다. 1992년 국제 표준화 기구(ISO)에 의해 ISO 10589로 표준화되었으며, 개방형 시스템 상호 연결(OSI) 프로토콜 스택인 비연결형 네트워크 서비스(CLNS)를 사용하여 데이터그램 라우팅을 가능하게 하는 것이 목적이었다.[2] IS-IS는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)가 OSPF라는 유사한 프로토콜을 개발하는 시기와 거의 동시에 개발되었다. 이후 인터넷 프로토콜(IP)에서 ''데이터그램'' 라우팅을 지원하도록 확장되었으며, 이 버전의 IS-IS 라우팅 프로토콜은 ''통합 IS-IS''라고 불렸다.[2]2. 2. 통합 IS-IS
인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)는 원래 개방형 시스템 상호 연결(OSI) 환경을 위해 설계된 IS-IS를 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크에서도 사용할 수 있도록 확장했다. 이 확장된 버전을 통합 IS-IS(Integrated IS-IS)라고 부르며, RFC 1195에 정의되어 있다.[1] 통합 IS-IS는 IP 주소를 MAC 주소처럼 단말 식별용으로 사용하고, 실제 라우팅은 비연결형 네트워크 서비스(CLNS) 고유 주소인 NSAP(Network Service Access Point)을 이용하는 방식을 사용한다.통합 IS-IS는 TCP/IP 상에서도 기능하도록 개량된 규격으로, CLNS와 IP 양쪽 모두에서 동작한다. OSI는 TCP/IP를 대체하지 못하고 사라졌지만, 통합 IS-IS는 현재도 일부 시스템에서 사용되고 있다.
IPv6 지원은 IETF에 의해 2008년 10월에 RFC 5308로 정식 공개되었다.[2]
3. 특징
IS-IS는 링크 상태 라우팅 프로토콜로, 각 라우터가 네트워크 토폴로지 정보를 교환하고 이를 기반으로 최단 경로를 계산한다. 각 IS-IS 라우터는 플러딩된 네트워크 정보를 집계하여 네트워크 토폴로지의 데이터베이스를 독립적으로 구축하며, OSPF와 마찬가지로 다익스트라 알고리즘을 사용해 최적 경로를 계산한다. 이후 패킷(데이터그램)은 계산된 경로를 따라 목적지로 전달된다.[1]
IS-IS와 OSPF의 공통점과 차이점은 다음과 같다.
| 구분 | IS-IS | OSPF | |
|---|---|---|---|
| 공통점 | colspan="2" | | ||
| 차이점 | 영역 개념 | 백본 영역이 없으며, 각 영역 내 라우팅은 L1 라우터, 영역 간 라우팅은 L2 라우터가 수행하고, L1/L2 모두에 속하는 라우터를 통해 송수신된다. | 네트워크를 여러 영역으로 분할할 때 백본 영역을 설정하고 해당 영역을 통해 간접적으로 연결한다. |
| 차이점 | 인접 관계 유지 방식 | IS-IS의 지정 라우터는 DIS (Designated Intermediate System)이다. 링크 상태 정보 변경 시, 변경 정보를 가진 라우터가 모든 인접 라우터에게 정보를 전송하며, DIS는 경로 장애 등으로 인접 라우터 간 링크 상태 정보에 차이가 생겼을 때 동기화를 수행한다. DIS 예비는 선정되지 않으며, 더 적합한 라우터가 연결되면 즉시 교체 가능하다. | OSPF의 지정 라우터는 DR이다. 링크 상태 정보 변경 시, 변경 정보를 가진 라우터가 DR에게 알리고 DR이 모든 인접 라우터에게 링크 상태 정보를 전송한다. DR 다운 시 영향이 크기 때문에 DR 예비로 BDR이 선정되며, DR 다운 시 즉시 BDR이 DR과 교체된다. DR 교체는 기본적으로 DR 장애 발생 시에만 가능하며, 더 높은 우선순위 값을 가진 라우터가 추가되어도 해당 라우터가 DR이 될 수 없다. |
3. 1. 링크 상태 라우팅
IS-IS는 링크 상태 라우팅 프로토콜로, 각 라우터가 네트워크 토폴로지 정보를 교환하고, 이를 기반으로 최단 경로를 계산한다. 각 IS-IS 라우터는 플러딩된 네트워크 정보를 집계하여 네트워크 토폴로지의 데이터베이스를 독립적으로 구축한다. OSPF 프로토콜과 마찬가지로 IS-IS는 네트워크를 통한 최적의 경로를 계산하기 위해 다익스트라 알고리즘을 사용한다. 그런 다음 패킷(데이터그램)은 계산된 이상적인 경로를 기반으로 네트워크를 통해 목적지로 전달된다.[1]IS-IS와 OSPF의 공통점과 차이점은 다음과 같다.
| 구분 | IS-IS | OSPF | |
|---|---|---|---|
| 공통점 | colspan="2" | | ||
| 차이점 | 영역 개념 | 백본 영역이 없으며, 각 영역 내의 라우팅을 수행하는 라우터를 L1 라우터, 영역 간의 라우팅을 수행하는 라우터를 L2 라우터로 정의하고, L1/L2 모두에 속하는 라우터를 통해 송수신된다. | 네트워크를 여러 영역으로 분할할 때 백본 영역을 설정하고 해당 영역을 통해 간접적으로 연결한다. |
| 차이점 | 인접 관계 유지 방식 | IS-IS에서의 지정 라우터는 DIS (Designated Intermediate System)라고 불린다. 링크 상태 정보의 변경이 발생한 경우, 변경 정보를 가진 라우터가 모든 인접 라우터에게 정보를 전송하며, DIS는 경로 장애 등의 어떤 이유로 인접 라우터 간의 링크 상태 정보에 차이가 생겼을 때 동기화를 수행하기 위해 사용된다. DIS의 예비는 선정되지 않는다. DIS는 더 DIS에 적합한 라우터가 연결되면 즉시 교체가 가능하다. | OSPF의 지정 라우터는 DR이라고 불린다. 링크 상태 정보가 변경되었을 때 변경 정보를 가진 라우터가 DR에게 알리고 DR이 모든 인접 라우터에게 링크 상태 정보를 전송한다. DR이 다운되었을 때의 영향이 크기 때문에 DR의 예비로 BDR이 선정되며, DR 다운 시 즉시 BDR이 DR과 교체된다. DR이 교체되는 것은 기본적으로 DR에 장애가 발생했을 때뿐이며, 더 높은 우선순위 값을 가진 라우터가 나중에 추가되어도 해당 라우터가 DR이 될 수 없다. |
3. 2. 영역(Area) 구성
IS-IS는 자율 시스템 (AS) 내에서 라우팅을 수행하는 내부 게이트웨이 프로토콜 (IGP)의 통신 프로토콜이다. IS-IS는 네트워크를 여러 영역으로 분할할 수 있으며, 이는 대규모 네트워크 구성에 강하다는 장점이 있다. 각 영역 내의 라우팅을 수행하는 라우터를 L1 라우터, 영역 간의 라우팅을 수행하는 라우터를 L2 라우터로 정의하고, L1/L2 모두에 속하는 라우터를 통해 송수신된다. OSPF에서는 네트워크를 여러 영역으로 분할할 때 백본 영역을 설정하고 해당 영역을 통해 간접적으로 연결하는 반면, IS-IS에서는 백본 영역이 없다.3. 3. OSPF와의 비교
IS-IS와 OSPF는 모두 링크 상태 라우팅 프로토콜이며, 많은 유사점을 가지고 있다.[1] 두 프로토콜 모두 다익스트라 알고리즘을 사용하여 경로를 결정하고, 영역 개념을 지원하여 대규모 네트워크 구성에 강하다는 장점이 있다.[1] 또한, Hello 패킷을 주기적으로 보내 인접 라우터의 생존을 확인한다.[1]하지만 몇 가지 차이점도 존재한다.
- 영역 구성 방식: OSPF는 백본 영역을 중심으로 영역이 구성되는 반면, IS-IS는 백본 영역 없이 L1/L2 라우터를 통해 영역 간 통신이 이루어진다.[1]
- 지정 라우터: IS-IS는 DIS (Designated Intermediate System)를 통해 링크 상태 정보의 동기화를 수행한다.[1] DIS는 OSPF의 DR (Designated Router)과 유사하지만, 더 적합한 라우터가 나타나면 즉시 교체될 수 있다는 차이점이 있다.[1] OSPF에서는 DR에 장애가 발생해야만 BDR (Backup Designated Router)이 DR로 교체되지만, IS-IS에서는 이러한 제약이 없다.[1]
4. 패킷 유형
IS-IS는 라우팅 정보를 교환하고 네트워크를 관리하기 위해 다양한 유형의 패킷을 사용한다. IS-IS 인접성은 브로드캐스트 또는 점대점 방식이 될 수 있다.
- IS-IS 헬로 패킷 (IIH): 라우터 간 인접성을 설정하기 위해 주기적으로 교환되는 패킷이다.
- 링크 상태 PDU (LSP): 실제 경로 정보를 담고 있는 패킷이다.
- 완전 시퀀스 번호 PDU (CSNP): DIS에 의해서만 전송되며, LSP ID 목록을 포함하고 있는 패킷이다.
- 부분 시퀀스 번호 PDU (PSNP): CSNP 패킷을 수신한 라우터가 자체 데이터베이스에서 불일치를 발견했을 때, DIS에 특정 LSP를 다시 전송하도록 요청하는 패킷이다.
4. 1. IIH (IS-IS Hello PDU)
IS-IS 헬로 패킷(IIH)은 두 라우터 간에 인접성(Adjacency)을 설정하기 위해 주기적으로 교환된다. 협상에 따라 둘 중 하나가 DIS (지정 IS)로 선택된다. 이 헬로 패킷은 레벨-1 또는 레벨-2에 대해 별도로 전송된다.4. 2. LSP (Link State PDU)
IS-IS 링크 상태 PDU(LSP)는 실제 경로 정보를 포함하며, 여러 타입-길이-값(TLV)을 포함할 수 있다.[1]4. 3. CSNP (Complete Sequence Number PDU)
CSNP는 DIS에 의해서만 전송되며, 기본적으로 10초마다 전송된다.[1] CSNP에는 시퀀스 번호 및 체크섬과 함께 LSP ID 목록이 포함된다.[1]4. 4. PSNP (Partial Sequence Number PDU)
IS-IS 헬로 패킷(IIH)을 통해 인접성을 설정한 후, CSNP 패킷을 수신한 라우터는 자체 데이터베이스에서 불일치를 발견할 수 있다. 이때 라우터는 부분 시퀀스 번호 PDU (PSNP) 요청을 보내, DIS에게 특정 LSP를 다시 전송하도록 요청한다.[1]5. 기타 활용
IS-IS는 다양한 분야에서 활용되고 있다.
- IEEE 802.1aq 최단 경로 브리징(SPB)의 제어 프로토콜로 IS-IS가 사용된다. SPB는 여러 개의 동일 비용 경로를 활용하여 이더넷 메시 네트워크 환경에서 최단 경로 전달을 허용한다.
- 많은 링크의 투명한 상호 연결(TRILL)은 IS-IS를 기반으로 하는 기술로, 데이터 센터 네트워크 등에서 사용된다.
5. 1. IEEE 802.1aq (SPB)
IS-IS는 IEEE 802.1aq 최단 경로 브리징(SPB)의 제어 평면으로 사용된다. SPB는 여러 개의 동일 비용 경로를 활용하여 이더넷 메시 네트워크 환경에서 최단 경로 전달을 허용한다. 이를 통해 SPB는 대규모 레이어 2 토폴로지를 지원하고, 빠른 수렴을 제공하며, 메시 토폴로지의 활용도를 향상시킬 수 있다.[1] 이와 함께 논리적 연결 멤버십에 대한 단일 지점 프로비저닝이 가능하다. 따라서 IS-IS는 소수의 TLV 및 하위 TLV로 보강되었으며, 802.1ad 프로바이더 브리지와 802.1ah 프로바이더 백본 브리지, 두 가지 이더넷 캡슐화 데이터 경로를 지원한다. SPB는 IS-IS에 대한 상태 머신이나 기타 실질적인 변경 사항을 요구하지 않으며, 새로운 네트워크 계층 프로토콜 식별자(NLPID) 및 TLV 집합만 필요하다. IS-IS에 대한 이러한 확장은 IETF 제안 표준 RFC 6329에 정의되어 있다.[1]5. 2. TRILL
많은 링크의 투명한 상호 연결(TRILL)은 IS-IS를 기반으로 하는 기술로, 데이터 센터 네트워크 등에서 사용된다.6. 관련 RFC
- 1142 (1990년 2월), IS-IS 프로토콜 내용 규정[1]
- 1195 (1990년 12월), Integrated IS-IS 규정[2]
- 5308 (2008년 10월), IPv6 지원[3]
참조
[1]
웹사이트
X.225 : Information technology – Open Systems Interconnection – Connection-oriented Session protocol: Protocol specification
https://www.itu.int/[...]
2023-03-10
[2]
웹사이트
ISO/IEC 10589:2002 – Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Intermediate System to Intermediate System intra-domain routeing information exchange protocol for use in conjunction with the protocol for providing the connectionless-mode network service (ISO 8473)
https://www.iso.org/[...]
International Organization for Standardization (ISO)
2017-05-24
[3]
웹사이트
Free-of-charge PDF copy of ISO/IEC 10589:2002
http://standards.iso[...]
International Organization for Standardization
2017-05-24
[4]
서적
The complete IS-IS routing protocol
Springer
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com