Internet에서 AS(Autonomous System)이란?

인터넷(internet)은 말 그대로 inter network 즉 interconnected networks을 의미합니다. 수많은 network들을 연결하여 필요한 통신이 가능한 거대 network의 집합체입니다. 여기에서 OSI 7 layer model이나 TCP/IP model을 이야기하자면 지루해질 수 있으므로 별도로 설명하지는 않겠습니다. 그럼 각각의 network는 전 세계에 사용 중인 다른 network 정보를 어떻게 알고 통신을 할 수 있게 되는 것일까요? 이때 등장하는 것이 바로 AS(Autonomous System)와 BGP(Border Gateway Protocol)입니다. 

 

AS는 일관된 라우팅 정책을 가지고 있는 라우터의 집단이라고 RFC-4271에서 정의하고 있습니다.

Autonomous System (AS)
      The classic definition of an Autonomous System is a set of routers
      under a single technical administration, using an interior gateway
      protocol (IGP) and common metrics to determine how to route
      packets within the AS, and using an inter-AS routing protocol to
      determine how to route packets to other ASes.  Since this classic
      definition was developed, it has become common for a single AS to
      use several IGPs and, sometimes, several sets of metrics within an
      AS.  The use of the term Autonomous System stresses the fact that,
      even when multiple IGPs and metrics are used, the administration
      of an AS appears to other ASes to have a single coherent interior
      routing plan, and presents a consistent picture of the
      destinations that are reachable through it.

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc4271

rfc4271

좀 더 쉽게 표현하자면 고유한 라우팅 정책을 가지고 있는 ISP, 정부(공공)기관, 회사, 단체 등을 지칭합니다. 해당 AS는 외부 internet과 BGP란 라우팅 프로토콜을 사용하여 자신들의 network에 대한 연결성을 제공해야 합니다. 작은 사무실이나 PC방처럼 간단하게 인터넷을 이용하는 기관이 아니라, 어느 정도 규모가 되면서 별도의 정책관리자가 고유한 정책을 가지고 internet에 연결하는 주체에 대한 정의입니다. 그리고 반드시 BGP를 사용하여 외부 network과 연동하도록 되어있습니다. 현재 각 AS 간 연동하는 데 사용되는 통신규약은 BGP가 유일합니다. BGP를 설명하려면 워낙 광범위한 내용을 다뤄야 하므로, 복잡한 내용보다는 간결한 내용 위주로 다음 기회에 이야기해 보겠습니다.

다시 AS로 돌아와서 일반 인터넷 사용자가 손쉽게 접할 수 있는 AS는 ISP라고 보시면 가장 쉬울 수 있겠네요. 우리는 일상생활에서 BGP와 AS를 몰라도 인터넷을 이용하는 데 아무런 불편이 없습니다. 하지만 주요 site나 network에 접속 장애가 발생하였을 때, 이러한 개념들을 알면 장애분석을 할 수 있습니다. 사용하는 ISP에 장애신고를 하고 기다리는 것이 아닌, 기다리면서 적극적으로 분석할 수 있게 되는 것이죠.

 

다음은 A지점의 사용자가 B지점의 서버와 통신을 한다고 가정할 때의 인터넷 구성도 예시입니다. 다양한 경로가 존재하며 인터넷 데이터 통신의 최소 단위인 packet은 각 AS내의 라우터 별로, 최선의 경로(best path)를 찾아 라우터에서 다음 라우터로 차례대로 전달되며(hop by hop), 여러 AS를 거쳐 최종 목적지에 도착하게 됩니다. (frame과 bit 등 더 구분하는 단위도 있지만 network이야기 이므로 packet으로 기술합니다.)

 

<인터넷 구성 예시>

상호 연결되어 있는 인터넷의 특성상 중간 경로의 AS에 문제가 발생하면 인터넷은 제대로 동작하지 못하고 접속장애가 발생하게 됩니다. 국내라면 연결된 ISP와 기관 등의 숫자가 적고, 장애 발생 시 빠르게 협조가 이루어져 복구를 쉽게 할 수 있습니다. 하지만 해외라면 연결된 ISP와 기관 등의 수가 많고 몇 개 AS만 건너가도 협조 및 연락이 제대로 되지 못해서 몇 주에서 몇 달에 걸쳐 복구가 안되기도 합니다.  

 

AS번호(ASN)는 간단하게 사업자 식별번호라고 이해하시면 됩니다. AS번호는 원래 2-byte ASN 대역 0 ~ 65,535를 부여하였지만, 전 세계에서 수요가 폭증하여 대부분 소진하게 되고 4-byte ASN으로 확장하여 0 ~ 4,294,967,295를 사용하도록 개정하였습니다. 그리고 64,512 ~ 65,534와 4,200,000,000 ~ 4,294,967,294 대역은 사설 AS로 정의하여 누구나 필요시 연동할 사업자와 협의하여 사용토록 지정해 놓았습니다.

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6793   <4Bytes ASN>

rfc6793

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6996 <ASN for private Use>

rfc6996

 

과거엔 1개의 ISP에만 연동하더라도 AS번호를 부여받을 수 있었지만 현재는 2개 이상의 ISP에 연동해야만 AS번호를 할당받을 수 있습니다. 그리고 수수료가 부과됩니다. 

 

https://한국인터넷정보센터.한국/jsp/business/management/asReg.jsp

 

아래는 국내 유선 3사의 AS번호입니다. (AS번호 순)

 

AS3786 - LGU+

AS4766 - KT

AS9318 - SKbroad Band

 

국내에 할당된 AS번호 전체 내역은 아래 링크에서 확인하실 수 있습니다.

https://한국인터넷정보센터.한국/jsp/business/management/asList.jsp

 

(2000년대 중반 해외에서 할당된 IP와 ASN을 각 지역/국가로 재할당하면서 우리나라도 해외에서 할당받은 IP와 ASN이 국내로 귀속된 흔적을 발견할 수 있습니다.) 

 

별도로 AS번호 1은 어느 곳에 할당되어 있을 까요?

정답은  Lumen Technologies ( 舊 level3, 舊 Centurylink)입니다. 유선 인터넷에선 자타공인 전 세계 1위 사업자가 가지고 있습니다. 특수한 용도로 사용 중인 것으로 보이는데 이와 관련된 내용은 다음번 "유용한 web tool" Post에서 다뤄보겠습니다.

 

혹시 AS23456에 대하여 들어 보셨나요? 이 ASN은 과거 4-byte ASN을 지원하지 못하는 구형 장비에 2-byte ASN형식을 통해 호환성을 확보하고자 지정한 특수한 ASN입니다.

<AS23456 라우팅정보1>

<AS23456 라우팅정보2>

2021년 7월 현재, 전 세계에 2개의 정보가 존재하는 것으로 조회됩니다.

 

AS에 대하여 설명하였는데, 제대로 전달이 되었는지 잘 모르겠네요. BGP와 사업자 간 연동, 트랜지/피어링 등 다양한 인터넷 구조에 기본이 되는 개념이라 확실하게 정립이 된다면 나머지 내용은 쉽게 이해하실 수 있겠네요.

 

가장 쉽게 정리하자면 AS는 인터넷 사업자/단체 식별번호라는 것과 AS들은 연동하기 위해 BGP란 통신규약을 사용한다라고 기억하시면 될 것 같습니다.