[논문 리뷰] A Survey on Distance Vector Routing Protocols

Linpeng Tang, Qin Liu|arXiv (Cornell University)|2011. 11. 07.

Mobile Ad Hoc Networks참고 문헌 6인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 라우팅 루프와 무한 카운팅 문제(CTI)를 방지하기 위한 메커니즘에 초점을 맞춰 RIP, AODV, EIGRP, RIP-MTI, Babel의 다섯 가지 거리 기반 벡터 라우팅 프로토콜을 조사한다. O(D) 수렴 시간을 가지며 CTI를 제거하는 스팸킹 트리 기반의 무루프 알고리즘인 RIP-Tree를 제안한다. 여기서 D는 네트워크 지름이다.

ABSTRACT

In this paper we give a brief introduction to five different distance vector routing protocols (RIP, AODV, EIGRP, RIP-MTI and Babel) and give some of our thoughts on how to solve the count to infinity problem. Our focus is how distance vector routing protocols, based on limited information, can prevent routing loops and the count to infinity problem.

연구 동기 및 목표

• 기존 거리 기반 벡터 프로토콜의 한계를 분석하고, 특히 라우팅 루프로 인한 무한 카운팅(CTI) 문제의 원인을 규명한다.
• RIP, AODV, EIGRP, RIP-MTI, Babel와 같은 기존 프로토콜이 루프 방지, 수렴 속도, 오버헤드 측면에서 어떻게 평가되는지를 분석한다.
• 스패닝 트리 기반의 무효화 메커니즘과 제어된 플러딩을 사용하여 CTI를 제거하는 새로운 프로토콜인 RIP-Tree를 제안한다.
• 특히 대규모 또는 동적 네트워크에서 기존 프로토콜과 비교하여 RIP-Tree의 확장성과 성능을 평가한다.

제안 방법

• 거리 기반 벡터 라우팅의 기초로 분산 벨먼-포드 알고리즘을 사용한다.
• 간단한 토폴로지에서 라우팅 루프 형성을 줄이기 위해 스플릿 호라이즌과 포isons 리버스를 적용한다.
• 리프에서 루트로 향하는 순차적 무효화를 수행하는 트리 기반의 무효화 프로토콜인 RIP-Tree를 도입한다. 이는 INVALID_ROUTE 및 INVALID_COMPLETE 메시지를 사용한다.
• 링크 장애 후 빠른 경로 재광고를 방지하기 위해 타이머 기반의 홀드다운 메커니즘을 사용한다.
• 하나의 하위트리의 완전한 무효화가 끝난 후에만 경로 업데이트를 재활성화하기 위해 START_ROUTING 메시지의 제어된 플러싱을 수행한다.
• 메시지 중복 방지를 위해 순서 번호와 고유 식별자를 사용하며, 동적 환경에서의 정확성을 보장한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 RIP, EIGRP, Babel와 같은 기존 거리 기반 벡터 프로토콜은 무한 카운팅 문제를 어떻게 완화하는가?
• RQ2 다양한 거리 기반 벡터 프로토콜에서 수렴 속도, 메시지 오버헤드, 루프 자유도 사이의 상충 관계는 어떠한가?
• RQ3 스패닝 트리 기반의 무효화 메커니즘은 기존의 스플릿 호라이즌 또는 홀드다운과 같은 기법보다 라우팅 루프를 더 효과적으로 방지할 수 있는가?
• RQ4 제안된 RIP-Tree 프로토콜은 낮은 계산 및 메시지 오버헤드를 유지하면서도 어떻게 무루프 라우팅을 보장하는가?
• RQ5 RIP-Tree의 점근적 수렴 시간은 무엇이며, 네트워크 지름 D 기준으로 다른 프로토콜과 비교해 볼 때 어떠한가?

주요 결과

• RIP-Tree는 실패한 목적지로 향하는 경로를 하위트리의 모든 노드가 무효화한 후에야 새로운 업데이트를 수락함으로써 라우팅 루프를 방지한다.
• 두 단계의 무효화 및 재활성화 프로세스를 통해 네트워크 지름 D에 비례하는 O(D) 수렴 시간을 달성한다.
• 스트릭트 모드에서는 RIP-Tree가 무루프이지만, 일반 모드는 임시적인 루프가 발생할 수 있는 대가를 치르더라도 더 빠른 수렴 속도를 제공한다.
• 각 하위트리가 독립적으로 처리되기 때문에, 여러 동시 무효화 프로세스가 존재하더라도 프로토콜의 성능은 안정적이다.
• 지속적인 라우팅 업데이트를 방지하기 위해 필요에 따라 플러싱과 타이머를 사용함으로써 낮은 오버헤드를 유지한다.
• RIP, RIP-MTI, Babel와 비교할 때, 최단경로 트리의 구조적 특성을 활용함으로써 CTI 문제에 대해 더 체계적이고 확장 가능한 솔루션을 제공한다.