라우티드 (Routed)
1. 개요
라우티드(Routed)라는 용어는 주로 네트워크의 L3(Network Layer) 계층에서 라우팅 기능이 활성화된 상태나 인터페이스를 지칭할 때 사용됩니다. 구체적으로는 네트워크 계층(OSI 7계층 중 3계층, Network Layer)에서 IP 주소를 기반으로 서로 다른 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 상태 또는 그러한 구조의 네트워크를 의미합니다.
일반적으로 '라우팅(Routing)'이 목적지까지의 최적 경로를 결정하는 행위(Process)에 초점을 맞춘 용어라면, '라우티드'는 해당 경로를 통해 데이터가 전달되는 환경이나 인터페이스의 상태(State/Configuration)를 지칭합니다. 라우티드 네트워크의 핵심은 서로 다른 서브넷(Subnet, 하나의 네트워크를 더 작은 단위로 나눈 부분 네트워크) 간의 통신을 가능하게 하여, 물리적으로 분리된 네트워크 영역을 논리적으로 연결하는 것입니다.
2. 동작 원리 및 메커니즘
2.1 패킷 전달 과정
라우티드 네트워크에서 패킷은 목적지 IP 주소를 확인하고, 이를 기반으로 넥스트 홉(Next Hop, 패킷이 거쳐갈 다음 장비)을 결정하여 전달됩니다.
[패킷 전달 흐름도]
송신 호스트 $\xrightarrow{L2}$ 기본 게이트웨이(Default Gateway) $\xrightarrow{L3}$ <a href="/doc/%EA%B8%B0%EC%88%A0/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC/%EB%84%A4%ED%8A%B8%EC%9B%8C%ED%81%AC%20%EC%9E%A5%EC%B9%98/%EB%9D%BC%EC%9A%B0%ED%84%B0" class="wiki-link">라우터</a> A (경로 조회) $\xrightarrow{L3}$ 라우터 B (경로 조회) $\xrightarrow{L3}$ 목적지 네트워크 $\xrightarrow{L2}$ 수신 호스트
2.2 IP 주소와 서브넷 마스크의 역할
라우터는 패킷의 목적지 IP 주소와 서브넷 마스크(Subnet Mask)를 AND 연산하여 해당 패킷이 속한 네트워크 주소를 식별합니다.
[AND 연산 예시]
- 목적지 IP: 192.168.1.10 (Binary: 11000000.10101000.00000001.00001010)
- 서브넷 마스크: 255.255.255.0 (Binary: 11111111.11111111.11111111.00000000)
- 연산 결과: 192.168.1.0 (Binary: 11000000.10101000.00000001.00000000) $\rightarrow$ 네트워크 주소 식별
- 네트워크 식별: 목적지 IP가 자신의 인터페이스에 연결된 직접 연결 네트워크(Directly Connected)인지 확인합니다.
- 포워딩(Forwarding): 직접 연결되지 않은 네트워크라면, 내부의 라우팅 테이블(Routing Table)을 참조하여 가장 적합한 출력 인터페이스로 패킷을 내보냅니다.
2.3 기업망 적용 사례
실제 기업망에서는 부서별로 네트워크를 분리하여 보안과 효율성을 높이는 라우티드 구조를 사용합니다.
- 구조: 인사팀(VLAN 10), 개발팀(VLAN 20), 영업팀(VLAN 30)이 각각 서로 다른 서브넷을 가집니다.
- 적용: 각 부서의 PC는 자신의 서브넷 외부로 데이터를 보낼 때, L3 스위치나 라우터의 라우티드 인터페이스(기본 게이트웨이)로 패킷을 전송합니다. L3 장비는 라우팅 테이블을 참조하여 패킷을 목적지 부서의 네트워크로 전달함으로써 부서 간 통신을 제어하고 관리합니다.
3. 라우티드 네트워크의 구성 요소
3.1 물리적/논리적 구성 요소
- 라우터(Router): 서로 다른 네트워크를 연결하고 경로를 결정하는 L3 장비.
- 인터페이스(Interface): 라우터가 네트워크와 연결되는 물리적/논리적 지점.
- 라우팅 테이블(Routing Table): 목적지 네트워크, 서브넷 마스크, 게이트웨이, 메트릭(Metric, 경로 비용) 정보가 저장된 데이터베이스.
3.2 라우티드 vs 스위칭 인터페이스 비교
라우터나 L3 스위치의 인터페이스는 설정 방식에 따라 다음과 같이 구분됩니다.
| 구분 |
라우티드 인터페이스 (Routed Interface) |
스위칭 인터페이스 (Switchport) |
| 정의 |
IP 주소가 할당되어 L3 통신을 수행하는 포트 |
MAC 주소를 기반으로 동일 네트워크 내에서 프레임을 전달하는 L2 포트 |
| 주요 역할 |
실제 데이터 패킷의 송수신 및 게이트웨이 역할 |
동일 서브넷 내 장치 간의 데이터 전달 |
| 특징 |
서브넷의 경계 지점이 됨 |
브로드캐스트 도메인 내에서 동작 |
3.3 라우팅 테이블 예시
라우터 내부에서 경로를 결정할 때 참조하는 테이블의 실제 구조는 다음과 같습니다.
| 목적지 네트워크 (Destination) |
서브넷 마스크 (Mask) |
넥스트 홉 (Next Hop) |
인터페이스 (Interface) |
메트릭 (Metric) |
| 192.168.10.0 |
255.255.255.0 |
0.0.0.0 (Direct) |
GigabitEthernet0/0 |
0 |
| 10.1.1.0 |
255.255.255.0 |
192.168.10.2 |
GigabitEthernet0/0 |
10 |
| 0.0.0.0 |
0.0.0.0 |
203.0.113.1 |
Serial0/1/0 |
100 |
※ 0.0.0.0 마스크 0.0.0.0은 CIDR 표기법으로 0.0.0.0/0과 같으며, 테이블에 정의되지 않은 모든 목적지를 처리하는 기본 경로(Default Route)를 의미합니다.
4. 라우팅 방식의 분류
4.1 정적 라우팅 (Static Routing) vs 동적 라우팅 (Dynamic Routing)
| 비교 항목 |
정적 라우팅 (Static Routing) |
동적 라우팅 (Dynamic Routing) |
| 경로 설정 |
관리자가 수동으로 입력 |
라우팅 프로토콜이 자동으로 계산 |
| 리소스 사용 |
CPU/메모리 부하 매우 낮음 |
프로토콜 동작으로 인한 리소스 소모 발생 |
| 변경 대응 |
네트워크 변경 시 수동 수정 필요 (느림) |
토폴로지 변화 시 자동 업데이트 (빠름) |
| 적합한 규모 |
소규모 네트워크, 단순한 구조 |
대규모 네트워크, 복잡한 구조 |
| 보안성 |
관리자가 경로를 통제하므로 높음 |
경로 정보가 공유되므로 상대적으로 낮음 |
4.2 동적 라우팅 프로토콜
- RIP (Routing Information Protocol): 거리 벡터 알고리즘 기반, 홉 수(Hop Count)를 기준으로 경로 결정.
- OSPF (Open Shortest Path First): 링크 상태 알고리즘 기반, 대규모 네트워크에서 빠른 수렴(Convergence) 속도 제공.
- BGP (Border Gateway Protocol): 경로 벡터 알고리즘 기반, 서로 다른 AS(Autonomous System, 자율 시스템) 간의 경로를 결정하는 인터넷 표준 프로토콜.
5. 활용 사례 및 네트워크 설계
5.1 Inter-VLAN Routing
VLAN(Virtual LAN, 가상 로컬 영역 네트워크)으로 분리된 서로 다른 L2 네트워크 간의 통신을 위해 라우티드 구조를 적용합니다.
- Router-on-a-Stick: 하나의 물리적 인터페이스를 여러 개의 논리적 서브 인터페이스로 나누어 각 VLAN의 게이트웨이 역할을 수행하게 함.
- L3 스위칭: 스위치 내부의 SVI(Switch Virtual Interface)를 통해 하드웨어 기반의 고속 라우팅 수행.
[SVI 설정 예시 (Cisco IOS 기준)]
! VLAN 10 생성 및 SVI 설정
vlan 10
name Sales_Dept
exit
interface vlan 10
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
no shutdown
exit
5.2 기업망 및 인터넷 연결
기업 내부망(LAN)에서 외부 인터넷망(WAN)으로 나갈 때, 내부의 모든 트래픽은 라우티드 인터페이스인 '기본 게이트웨이'를 통해 외부 라우터로 전달되는 구조를 가집니다.
6. 최신 트렌드: SDN 기반 라우팅
최근의 네트워크 설계는 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환되는 SDN(Software Defined Networking) 트렌드를 따르고 있습니다.
- 제어 평면과 데이터 평면의 분리: 기존 라우터는 경로 결정(Control Plane)과 패킷 전송(Data Plane)이 한 장비 내에서 이루어졌으나, SDN은 중앙 집중형 컨트롤러가 경로를 결정하고 라우터는 단순 전송만 수행합니다.
- 프로그래밍 가능성: API를 통해 네트워크 경로를 실시간으로 변경할 수 있어, 트래픽 상황에 따른 동적 경로 최적화가 가능합니다.
- SD-WAN (Software-Defined WAN): 지점 간 연결 시 MPLS와 같은 고가 회선뿐만 아니라 일반 인터넷 회선을 효율적으로 혼합하여 사용할 수 있는 라우티드 솔루션으로 각광받고 있습니다.
7. 요약 및 비교
라우티드 네트워크는 L2 스위칭 네트워크와 달리 브로드캐스트 도메인을 분리하고, IP 주소를 통해 전 세계적인 연결성을 제공합니다.
[L2 스위칭 vs L3 라우팅 비교]
| 비교 항목 |
L2 스위칭 (Switched) |
L3 라우팅 (Routed) |
| 전송 단위 |
프레임 (Frame) |
패킷 (Packet) |
| 식별자 |
MAC 주소 (물리 주소) |
IP 주소 (논리 주소) |
| 작동 범위 |
동일 네트워크 내부 (Intra-net) |
서로 다른 네트워크 간 (Inter-net) |
| 전송 방식 |
MAC 테이블 기반 포워딩 |
라우팅 테이블 기반 경로 결정 |
| 브로드캐스트 |
브로드캐스트 전파 (Flooding) |
브로드캐스트 차단 (Boundary) |
# 라우티드 (Routed)
## 1. 개요
**라우티드(Routed)**라는 용어는 주로 네트워크의 L3(Network Layer) 계층에서 라우팅 기능이 활성화된 상태나 인터페이스를 지칭할 때 사용됩니다. 구체적으로는 네트워크 계층(OSI 7계층 중 3계층, Network Layer)에서 IP 주소를 기반으로 서로 다른 네트워크 간에 데이터 패킷을 전송하는 상태 또는 그러한 구조의 네트워크를 의미합니다.
일반적으로 '라우팅(Routing)'이 목적지까지의 최적 경로를 결정하는 **행위(Process)**에 초점을 맞춘 용어라면, '라우티드'는 해당 경로를 통해 데이터가 전달되는 **환경이나 인터페이스의 상태(State/Configuration)**를 지칭합니다. 라우티드 네트워크의 핵심은 서로 다른 서브넷(Subnet, 하나의 네트워크를 더 작은 단위로 나눈 부분 네트워크) 간의 통신을 가능하게 하여, 물리적으로 분리된 네트워크 영역을 논리적으로 연결하는 것입니다.
## 2. 동작 원리 및 메커니즘
### 2.1 패킷 전달 과정
라우티드 네트워크에서 패킷은 목적지 IP 주소를 확인하고, 이를 기반으로 넥스트 홉(Next Hop, 패킷이 거쳐갈 다음 장비)을 결정하여 전달됩니다.
**[패킷 전달 흐름도]**
`송신 호스트` $\xrightarrow{L2}$ `기본 게이트웨이(Default Gateway)` $\xrightarrow{L3}$ `라우터 A (경로 조회)` $\xrightarrow{L3}$ `라우터 B (경로 조회)` $\xrightarrow{L3}$ `목적지 네트워크` $\xrightarrow{L2}$ `수신 호스트`
### 2.2 IP 주소와 서브넷 마스크의 역할
라우터는 패킷의 목적지 IP 주소와 **서브넷 마스크(Subnet Mask)**를 **AND 연산**하여 해당 패킷이 속한 네트워크 주소를 식별합니다.
**[AND 연산 예시]**
- **목적지 IP**: `192.168.1.10` (Binary: `11000000.10101000.00000001.00001010`)
- **서브넷 마스크**: `255.255.255.0` (Binary: `11111111.11111111.11111111.00000000`)
- **연산 결과**: `192.168.1.0` (Binary: `11000000.10101000.00000001.00000000`) $\rightarrow$ **네트워크 주소 식별**
- **네트워크 식별**: 목적지 IP가 자신의 인터페이스에 연결된 직접 연결 네트워크(Directly Connected)인지 확인합니다.
- **포워딩(Forwarding)**: 직접 연결되지 않은 네트워크라면, 내부의 **라우팅 테이블(Routing Table)**을 참조하여 가장 적합한 출력 인터페이스로 패킷을 내보냅니다.
### 2.3 기업망 적용 사례
실제 기업망에서는 부서별로 네트워크를 분리하여 보안과 효율성을 높이는 라우티드 구조를 사용합니다.
- **구조**: 인사팀(VLAN 10), 개발팀(VLAN 20), 영업팀(VLAN 30)이 각각 서로 다른 서브넷을 가집니다.
- **적용**: 각 부서의 PC는 자신의 서브넷 외부로 데이터를 보낼 때, L3 스위치나 라우터의 **라우티드 인터페이스(기본 게이트웨이)**로 패킷을 전송합니다. L3 장비는 라우팅 테이블을 참조하여 패킷을 목적지 부서의 네트워크로 전달함으로써 부서 간 통신을 제어하고 관리합니다.
## 3. 라우티드 네트워크의 구성 요소
### 3.1 물리적/논리적 구성 요소
- **라우터(Router)**: 서로 다른 네트워크를 연결하고 경로를 결정하는 L3 장비.
- **인터페이스(Interface)**: 라우터가 네트워크와 연결되는 물리적/논리적 지점.
- **라우팅 테이블(Routing Table)**: 목적지 네트워크, 서브넷 마스크, 게이트웨이, 메트릭(Metric, 경로 비용) 정보가 저장된 데이터베이스.
### 3.2 라우티드 vs 스위칭 인터페이스 비교
라우터나 L3 스위치의 인터페이스는 설정 방식에 따라 다음과 같이 구분됩니다.
| 구분 | 라우티드 인터페이스 (Routed Interface) | 스위칭 인터페이스 (Switchport) |
| :--- | :--- | :--- |
| **정의** | IP 주소가 할당되어 L3 통신을 수행하는 포트 | MAC 주소를 기반으로 동일 네트워크 내에서 프레임을 전달하는 L2 포트 |
| **주요 역할** | 실제 데이터 패킷의 송수신 및 게이트웨이 역할 | 동일 서브넷 내 장치 간의 데이터 전달 |
| **특징** | 서브넷의 경계 지점이 됨 | 브로드캐스트 도메인 내에서 동작 |
### 3.3 라우팅 테이블 예시
라우터 내부에서 경로를 결정할 때 참조하는 테이블의 실제 구조는 다음과 같습니다.
| 목적지 네트워크 (Destination) | 서브넷 마스크 (Mask) | 넥스트 홉 (Next Hop) | 인터페이스 (Interface) | 메트릭 (Metric) |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| 192.168.10.0 | 255.255.255.0 | 0.0.0.0 (Direct) | GigabitEthernet0/0 | 0 |
| 10.1.1.0 | 255.255.255.0 | 192.168.10.2 | GigabitEthernet0/0 | 10 |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 203.0.113.1 | Serial0/1/0 | 100 |
*※ `0.0.0.0` 마스크 `0.0.0.0`은 CIDR 표기법으로 `0.0.0.0/0`과 같으며, 테이블에 정의되지 않은 모든 목적지를 처리하는 기본 경로(Default Route)를 의미합니다.*
## 4. 라우팅 방식의 분류
### 4.1 정적 라우팅 (Static Routing) vs 동적 라우팅 (Dynamic Routing)
| 비교 항목 | 정적 라우팅 (Static Routing) | 동적 라우팅 (Dynamic Routing) |
| :--- | :--- | :--- |
| **경로 설정** | 관리자가 수동으로 입력 | 라우팅 프로토콜이 자동으로 계산 |
| **리소스 사용** | CPU/메모리 부하 매우 낮음 | 프로토콜 동작으로 인한 리소스 소모 발생 |
| **변경 대응** | 네트워크 변경 시 수동 수정 필요 (느림) | 토폴로지 변화 시 자동 업데이트 (빠름) |
| **적합한 규모** | 소규모 네트워크, 단순한 구조 | 대규모 네트워크, 복잡한 구조 |
| **보안성** | 관리자가 경로를 통제하므로 높음 | 경로 정보가 공유되므로 상대적으로 낮음 |
### 4.2 동적 라우팅 프로토콜
- **RIP (Routing Information Protocol)**: 거리 벡터 알고리즘 기반, 홉 수(Hop Count)를 기준으로 경로 결정.
- **OSPF (Open Shortest Path First)**: 링크 상태 알고리즘 기반, 대규모 네트워크에서 빠른 수렴(Convergence) 속도 제공.
- **BGP (Border Gateway Protocol)**: 경로 벡터 알고리즘 기반, 서로 다른 AS(Autonomous System, 자율 시스템) 간의 경로를 결정하는 인터넷 표준 프로토콜.
## 5. 활용 사례 및 네트워크 설계
### 5.1 Inter-VLAN Routing
VLAN(Virtual LAN, 가상 로컬 영역 네트워크)으로 분리된 서로 다른 L2 네트워크 간의 통신을 위해 라우티드 구조를 적용합니다.
- **Router-on-a-Stick**: 하나의 물리적 인터페이스를 여러 개의 논리적 서브 인터페이스로 나누어 각 VLAN의 게이트웨이 역할을 수행하게 함.
- **L3 스위칭**: 스위치 내부의 SVI(Switch Virtual Interface)를 통해 하드웨어 기반의 고속 라우팅 수행.
**[SVI 설정 예시 (Cisco IOS 기준)]**
```ios
! VLAN 10 생성 및 SVI 설정
vlan 10
name Sales_Dept
exit
interface vlan 10
ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
no shutdown
exit
```
### 5.2 기업망 및 인터넷 연결
기업 내부망(LAN)에서 외부 인터넷망(WAN)으로 나갈 때, 내부의 모든 트래픽은 라우티드 인터페이스인 '기본 게이트웨이'를 통해 외부 라우터로 전달되는 구조를 가집니다.
## 6. 최신 트렌드: SDN 기반 라우팅
최근의 네트워크 설계는 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심으로 전환되는 **SDN(Software Defined Networking)** 트렌드를 따르고 있습니다.
- **제어 평면과 데이터 평면의 분리**: 기존 라우터는 경로 결정(Control Plane)과 패킷 전송(Data Plane)이 한 장비 내에서 이루어졌으나, SDN은 중앙 집중형 컨트롤러가 경로를 결정하고 라우터는 단순 전송만 수행합니다.
- **프로그래밍 가능성**: API를 통해 네트워크 경로를 실시간으로 변경할 수 있어, 트래픽 상황에 따른 동적 경로 최적화가 가능합니다.
- **SD-WAN (Software-Defined WAN)**: 지점 간 연결 시 MPLS와 같은 고가 회선뿐만 아니라 일반 인터넷 회선을 효율적으로 혼합하여 사용할 수 있는 라우티드 솔루션으로 각광받고 있습니다.
## 7. 요약 및 비교
라우티드 네트워크는 L2 스위칭 네트워크와 달리 브로드캐스트 도메인을 분리하고, IP 주소를 통해 전 세계적인 연결성을 제공합니다.
**[L2 스위칭 vs L3 라우팅 비교]**
| 비교 항목 | L2 스위칭 (Switched) | L3 라우팅 (Routed) |
| :--- | :--- | :--- |
| **전송 단위** | 프레임 (Frame) | 패킷 (Packet) |
| **식별자** | MAC 주소 (물리 주소) | IP 주소 (논리 주소) |
| **작동 범위** | 동일 네트워크 내부 (Intra-net) | 서로 다른 네트워크 간 (Inter-net) |
| **전송 방식** | MAC 테이블 기반 포워딩 | 라우팅 테이블 기반 경로 결정 |
| **브로드캐스트** | 브로드캐스트 전파 (Flooding) | 브로드캐스트 차단 (Boundary) |