자율 시스템이란? | ASN이란?

자율 시스템(AS)은 단일 라우팅 정책이 있는 매우 큰 네트워크 또는 네트워크 그룹입니다. 각 AS에는 AS를 식별하는 번호인 고유한 ASN이 할당됩니다.

학습 목표

이 글을 읽은 후에 다음을 할 수 있습니다:

  • 자율 시스템(AS)의 정의
  • AS 번호(ASN)에 대해 알아보기
  • BGP 및 AS 간 라우팅에 대해 알아보기

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자율 시스템이란 무엇일까요?

인터넷은 네트워크의 네트워크입니다*. 자율 시스템은 인터넷을 구성하는 큰 네트워크입니다.보다 구체적으로, 자율 시스템(AS)은 통합 라우팅 정책이 있는 대규모 네트워크 또는 네트워크 그룹입니다.인터넷에 연결된 모든 컴퓨터나 장치는 AS에 연결됩니다.

ASN을 사용하는 전 세계 자율 시스템

AS를 마을 우체국이라고 상상해 보세요.우편물은 올바른 마을에 도착할 때까지 우체국에서 우체국으로 이동하며, 그 마을의 우체국은 그 마을 내에서 우편물을 배달합니다.마찬가지로 데이터 패킷은 대상 인터넷 프로토콜(IP) 주소가 포함된 AS에 도달할 때까지 AS에서 AS로 호핑하여 인터넷을 통과합니다.해당 AS 내의 라우터는 패킷을 IP 주소로 전송합니다.

모든 마을의 우체국이 해당 마을 내의 모든 주소로 우편물을 배달하는 것처럼 모든 AS는 특정 IP 주소 집합을 제어합니다. 지정된 AS에서 제어하는 IP 주소의 범위를 "IP 주소 공간"이라고 합니다.

대부분의 AS는 다른 여러 AS에 연결됩니다. AS가 하나의 다른 AS에만 연결되고 동일한 라우팅 정책을 공유하는 경우, 대신 첫 번째 AS의 하위 네트워크로 간주될 수 있습니다.

일반적으로 각 AS는 인터넷 서비스 공급자(ISP), 대기업 기술 회사, 대학, 정부 기관 등 단일 대규모 조직에서 운영됩니다.

*네트워크는 연결된 두 대 이상의 컴퓨터 그룹입니다.

AS 라우팅 정책이란?

AS 라우팅 정책은 AS에서 제어하는 IP 주소 공간의 목록과 AS가 연결하는 다른 AS의 목록입니다. 이 정보는 패킷을 올바른 네트워크로 라우팅하는 데 필요합니다. AS는 경계 게이트웨이 프로토콜(BGP)을 사용하여 이 정보를 인터넷에 알립니다.

IP 주소 공간이란?

지정된 IP 주소 그룹 또는 범위를 "IP 주소 공간"이라고 합니다. 각 AS는 특정 양의 IP 주소 공간을 제어합니다. (IP 주소 그룹은 IP 주소 "차단"이라고도 합니다.)

세계의 모든 전화 번호가 순서대로 나열되고 각 전화 회사에 Phone Co. A 제어 번호 000-0000에서 599-9999까지, Phone Co. B 제어 번호 600-0000에서 999-9999까지의 범위가 할당되었다고 상상해보세요. Alice가 Michelle에게 555-2424로 전화하면 전화 회사를 통해 Michelle에게 전화가 라우팅됩니다. Alice가 867-5309로 Jenny에게 전화하면 Alice의 전화는 Phone Co. B를 통해 Jenny에게 라우팅됩니다.

이것은 IP 주소 공간이 작동하는 방식입니다. Acme Co.에서 AS를 운영하고 주소 192.0.2.253을 포함하는 IP 주소 범위를 제어한다고 가정해보겠습니다. 어떤 컴퓨터가 에서킷을 192.0.2.253으로 보내면 패킷은 결국 Acme Co.에서 제어하는 AS에 도달합니다. 그 첫 번째 컴퓨터에서 198.51.100.255로도 패킷을 보내는 경우, 패킷은 다른 AS로 이동합니다(도중에 Acme Co.의 AS를 통과할 수 있음).

IP 주소 접두사란?

네트워킹 엔지니어는 어떤 IP 주소가 어떤 AS에 의해 제어되는지 의사소통할 때 각 AS가 소유한 IP 주소 "접두사"에 대해 이야기하여 의사소통합니다. IP 주소 접두사는 IP 주소의 범위입니다. IP 주소가 기록되는 방식 때문에 IP 주소 접두사는 192.0.2.0/24 방식으로 표현됩니다. 이는 192.0.2.0에서 192.0.2.24가 아닌 192.0.2.0에서 192.0.2.255까지의 IP 주소를 나타냅니다.

자율 시스템 번호(ASN)란?

각 AS에는 모든 기업에서 고유한 공식 번호가 부여된 사업자등록증을 가지고 있는 것과 유사하게 공식 번호 또는 자율 시스템 번호(ASN)가 할당됩니다. 그러나 기업과 달리 외부 당사자는 종종 번호만으로 AS를 지칭합니다.

AS 번호, 즉 ASN은 1에서 65534 사이의 고유한 16비트 숫자 또는 131072와 4294967294 사이의 32비트 숫자입니다. ASN은 AS(번호) 형식으로 표시됩니다. 예를 들어 Cloudflare의 ASN은 AS13335입니다. 일부 추정에 따르면 전 세계에 걸쳐 90,000개 이상의 ASN이 사용되고 있습니다.

ASN은 네트워크 간 라우터와의 외부 통신에만 필요합니다(아래 "BGP란?"을 참조하세요). AS 내의 내부 라우터 및 컴퓨터는 해당 AS 내의 장치와만 통신하므로 해당 AS의 번호를 알 필요가 없습니다.

AS는 ASN을 할당하는 관리 기관에서 번호를 부여하기 전에 특정 자격을 충족해야 합니다. AS에는 고유한 라우팅 정책이 있어야 하고, 특정 크기여야 하며, 다른 AS에 대한 연결이 두 개 이상 있어야 합니다. 사용 가능한 ASN의 양은 제한되어 있으며, 너무 자유롭게 제공되면 공급이 고갈되고 라우팅이 훨씬 더 복잡해집니다.

BGP란 무엇일까요?

AS는 경계 게이트웨이 프로토콜(BGP)을 통해 다른 AS 및 라우터에 라우팅 정책을 알립니다. BGP는 AS 간에 데이터 패킷을 라우팅하기 위한 프로토콜입니다. 이 라우팅 정보가 없으면 인터넷을 대규모로 운영하는 것이 빠르게 비실용적이 되어 데이터 패킷이 손실되거나 목적지에 도달하는 데 너무 오래 걸리게 됩니다.

각 AS에서는 BGP를 사용하여 자체에서 담당하는 IP 주소와 연결하는 다른 AS를 알립니다. BGP 라우터는 전 세계 AS에서 이 모든 정보를 가져와 라우팅 테이블이라는 데이터베이스에 저장하여 AS에서 AS로의 가장 빠른 경로를 결정합니다. 패킷이 도착하면 BGP 라우터에서는 라우팅 테이블을 참조하여 패킷이 다음으로 이동할 AS가 결정됩니다.

전 세계에 AS가 너무 많으므로 BGP 라우터에서는 라우팅 테이블을 지속해서 업데이트하고 있습니다. 네트워크들이 오프라인 상태가 되고, 새 네트워크들이 온라인 상태가 되며, AS에서 IP 주소 공간을 확장하거나 축소하면 BGP 라우터가 라우팅 테이블을 조정할 수 있도록 BGP를 통해 이 모든 정보를 알려야 합니다.

BGP 라우팅이 필요한 이유는? IP는 라우팅에 사용되지 않을까요?

IP, 즉 인터넷 프로토콜은 각 패킷이 갈 대상을 지정한다는 점에서 실제로 라우팅에 사용됩니다. BGP는 목적지까지 가장 빠른 경로로 패킷을 전달하는 역할을 합니다. BGP가 없을 경우, IP 패킷은 운전자가 어떤 도로를 택해야 할지 추측하여 목적지에 도달하려는 것과 유사하게 AS에서 AS로 무작위로 인터넷을 돌아다닙니다.

자율 시스템은 어떻게 서로 연결될까요?

AS는 서로 연결되고 피어링이라는 프로세스를 통해 네트워크 트래픽(데이터 패킷)을 교환합니다. AS가 서로 피어링하는 한 가지 방법은 인터넷 익스체인지 포인트(IXP)라는 물리적 위치에서 연결하는 것입니다. IXP는 라우터, 스위치, 케이블 연결이 많은 대규모 근거리 통신망(LAN) 입니다.