한양과학기술고등학교

라우터는 서로 다른 네트워크(서브넷)를 연결하고, 도착한 패킷의 목적지 IP 주소를 보고 "다음으로 어느 장비에게 넘겨야 목적지에 가까워지는가"—즉 다음 홉(Next Hop)—를 결정해서 전달하는 장비다. 이 판단을 위해 참고하는 표가 라우팅 테이블이고, 패킷이 라우터를 하나 거칠 때마다 이 조회가 한 번씩 반복된다.

라우터 한 대가 들고 있는 라우팅 테이블은 대략 이런 모습이다. 각 행은 "이 대역(목적지 네트워크/CIDR)으로 가려면 이 다음 홉으로, 이 인터페이스로 내보내라"는 규칙 하나를 뜻한다.

0.0.0.0/0은 "이 표의 다른 행에 하나도 안 걸리면 여기로 보내라"는 기본 경로(Default Route)다. 나머지는 목적지가 구체적일수록 프리픽스(/8 → /24)가 길어진다 — CIDR 표기법은 서브넷 마스크와 CIDR 페이지 참고.

목적지 IP 하나는 라우팅 테이블의 여러 행에 동시에 걸릴 수 있다. 예를 들어 10.1.2.55는 0.0.0.0/0에도, 10.0.0.0/8에도, 10.1.0.0/16에도, 10.1.2.0/24에도 전부 해당한다. 이럴 때 라우터는 그중 서브넷 마스크가 가장 긴(가장 구체적인) 행을 고른다. 이게 최장 일치 검색이다 — 구체적인 경로가 있다면 뭉뚱그린 기본 경로보다 항상 우선한다.

라우팅 테이블을 채우는 방법은 크게 두 가지다.

패킷은 목적지까지 가는 전체 경로를 미리 알지 못한다. 각 라우터는 오직 "다음 홉이 누구인가"만 판단해서 넘길 뿐이고, 그 다음 라우터가 또 자기 테이블로 다음 홉을 판단하는 과정이 목적지에 도착할 때까지 반복된다. 출발지 192.168.1.10에서 목적지 10.1.2.50까지, 라우터 A→B→C→D를 거치는 과정을 재생해 보자.

# 라우팅 테이블: list of dict, prefix가 길수록 더 구체적인 경로
def longest_prefix_match(dest_ip: str, table: list) -> dict | None:
    dest = ip_to_int(dest_ip)
    candidates = []
    for route in table:
        mask = (0xFFFFFFFF << (32 - route["prefix"])) & 0xFFFFFFFF
        network = ip_to_int(route["network"])
        if (dest & mask) == (network & mask):   # 이 행에 걸리는가?
            candidates.append(route)

    if not candidates:
        return None                        # 기본 경로(0.0.0.0/0)가 없다면 도달 불가

    # prefix가 가장 큰(=가장 구체적인) 후보를 채택 — 최장 일치
    candidates.sort(key=lambda r: r["prefix"], reverse=True)
    return candidates[0]

# table.sort(key=lambda r: r["prefix"]) 로 미리 정렬해 두면
# 매 패킷마다 정렬을 반복하지 않아도 되어 실제 라우터는 이 방식을 쓴다.