AS / ASN / BGP 라우팅 — 인터넷의 뼈대 이해하기

1. AS란 무엇인가 — Autonomous System

AS(Autonomous System, 자율 시스템)는 하나의 관리 주체가 정한 라우팅 정책 아래에 있는 네트워크 또는 네트워크 그룹입니다. AS 내부에서 어떤 라우팅 프로토콜(OSPF / IS-IS)을 쓰는지는 각 AS가 알아서 정할 일이지만, AS 사이에서는 BGP를 사용해 IP 프리픽스를 공개적으로 광고합니다.

• 대형 ISP는 그 자체로 하나의 AS입니다(China Telecom AS4134, China Unicom AS4837, China Mobile AS9808)
• 대형 클라우드 제공업체도 하나의 AS입니다(Google AS15169, Cloudflare AS13335, AWS AS16509)
• 대학, 정부, 대기업도 자체 AS를 보유할 수 있습니다
• 일반 가정용 인터넷 사용자의 IP는 해당 ISP의 AS에서 나누어 받은 것으로, 최종 사용자에게는 자체 AS가 필요 없습니다

1.1 ASN은 누가 할당하는가

ASN(AS 번호)은 5개의 지역 인터넷 레지스트리(RIR)가 관리합니다:

ASN은 원래 16비트(0-65535, 1996년 이후 부족해지기 시작)였지만, 현재는 32비트(0-4294967295, RFC 6793)입니다. 현재 전 세계에서 실제로 사용 중인 ASN은 약 12만 개입니다.

1.2 ASN 읽는 법 — 표기 형식

현재는 순수 숫자 형식만 쓰면 됩니다. ‘AS’ 접두사는 생략할 수 있지만, 붙여 쓰는 편이 더 명확합니다.

2. BGP — 인터넷의 ‘우편번호 체계’

RFC 4271에 정의된 BGP (Border Gateway Protocol)는 AS 사이에서 쓰이는 유일한 라우팅 프로토콜입니다. 각 AS는 BGP를 통해 인접 AS에 이렇게 광고합니다: “나는 이 IP 프리픽스들에 도달할 수 있고, 나를 거치면 그 너머의 이 AS들에도 도달할 수 있다.”

2.1 BGP 광고의 핵심: 프리픽스 + AS-PATH

Prefix                Next Hop          AS-PATH
104.16.0.0/13    203.0.113.1   AS3356 AS13335   ← Lumen을 거쳐 Cloudflare로
104.16.0.0/13    198.51.100.5   AS6939 AS13335   ← HE.net을 거쳐 Cloudflare로
8.8.8.0/24      203.0.113.1   AS3356 AS15169   ← Google DNS로
202.106.0.0/16  198.51.100.5   AS6939 AS4847 AS4134 ← China Telecom 베이징으로

AS-PATH는 오리진 AS(프리픽스의 소유자)에서 현재 라우터까지 거쳐 온 모든 AS를 나열합니다. 오른쪽에서 왼쪽으로 읽습니다 — 가장 오른쪽 AS가 오리진이고, 가장 왼쪽 AS가 인접 AS입니다.

2.2 BGP가 최적 경로를 고르는 방법

같은 프리픽스에 경로가 여러 개 있으면 BGP는 다음 우선순위에 따라 하나를 고릅니다(요약):

1. LOCAL_PREF: 높을수록 우선 — AS 내부의 선호도(어느 경로를 먼저 쓸지)
2. AS-PATH가 짧을수록 우선 — 거치는 AS가 적은 경로가 선택됩니다
3. Origin: IGP(내부) > EGP > Incomplete
4. MED (Multi-Exit Discriminator): 낮을수록 우선 — AS 사이에 전달되는 힌트
5. eBGP > iBGP
6. IGP 비용: 낮을수록 우선
7. Router ID: 낮을수록 우선 (마지막 동점 처리 기준)

참고: BGP가 반드시 가장 빠른 경로를 고르는 것은 아닙니다. AS-PATH가 짧다고 해서 물리적 지연 시간이 낮은 것은 아닙니다. AS 1개를 거치는 대륙 간 경로가 AS 3개를 거치는 같은 도시 안의 경로보다 느릴 수 있습니다.

3. Tier 1 / Tier 2 / Tier 3 — ISP 계층 구조

모든 AS는 업스트림 트랜짓 비용을 내야 하는지에 따라 세 계층으로 나뉩니다:

일반 가정용 브로드밴드의 패킷 경로 예시: 우리 집 → 지역 소규모 ISP (Tier 3) → 성 단위 / 도시권 네트워크 (Tier 2) → China Telecom 백본 (Tier 1) → 해외 Tier 1 → 목적지 네트워크.

4. 직접 테스트하기 — 집에서 Google까지 거치는 AS

mtr -bz 명령(BSD에서는 traceroute -A)으로 홉마다 AS 번호를 확인할 수 있습니다:

HOST: xxx                Loss%   Snt   Last  Avg   ASN
1.  192.168.1.1                0.0%   10   0.5  0.6   (사설망, ASN 없음)
2.  61.183.x.x                 0.0%   10   3.2  3.5   AS4134  China Telecom
3.  202.97.x.x                 0.0%   10   5.1  5.4   AS4134  China Telecom 백본
4.  202.97.x.x                 0.0%   10  15.2  16.1  AS4134
5.  202.97.x.x                 0.0%   10  45.3  46.0  AS4134  국외 출구 직전 노드
6.  211.95.x.x                 0.0%   10 156.4 158.2  AS4134  국제 게이트웨이
7.  72.14.215.x                0.0%   10 158.1 159.8  AS15169 Google 네트워크
8.  142.250.x.x                0.0%   10 159.8 161.2  AS15169 Google
9.  142.250.x.x (www.google.com)  0.0%   10 160.2 162.0  AS15169

이 mtr 결과에서 다음을 알 수 있습니다:

• 집 → China Telecom 지역망 (AS4134, 홉 2-3): < 10ms
• China Telecom 백본 (AS4134, 홉 4-6): 5-150ms
• 국제 게이트웨이에서 Google로 넘어가는 구간 (AS15169, 홉 7): 150ms 이상으로 급증 ← 국외 출구 지연 시간
• Google 내부 (AS15169, 홉 8-9): < 5ms

중국의 가정용 브로드밴드에서 Google까지는 AS를 2개만 거칩니다. AS-PATH는 매우 짧지만 물리적 지연 시간은 큽니다. 이것이 바로 ‘BGP 경로 길이는 물리적 지연 시간이 아니다’라는 말의 의미입니다.

5. BGP의 두 가지 보안 악몽 — 경로 유출과 경로 하이재킹

5.1 경로 유출 (Route Leak)

어떤 AS가 업스트림에 넘기면 안 되는 경로를 실수로 업스트림이나 인접 AS에 넘겨, 전 세계 트래픽이 잘못된 경로로 흘러가게 되는 현상입니다. 대표적인 예로, 어떤 ISP가 고객의 경로를 자신의 경로로 착각해 모두에게 광고하는 경우가 있습니다.

유명한 사건: 2017년 11월 Level3 (AS3356)의 경로 유출로 Comcast, Verizon 등의 다운스트림 고객 다수가 피해를 입었습니다.

5.2 BGP 하이재킹

악의적인 AS가 자신이 소유하지 않은 IP 프리픽스를 광고하는 것입니다. 다른 AS가 이 광고를 받아들이면 트래픽이 하이재킹한 쪽으로 향하게 되어 MITM, 서비스 거부, DNS 오염 등이 가능해집니다.

대표적인 사건:

• 2008년: 파키스탄의 PTCL이 YouTube의 프리픽스를 광고해 전 세계 YouTube 트래픽이 2시간 동안 파키스탄으로 향했습니다
• 2018년: eNet (AS10297)이 Amazon Route 53의 DNS 프리픽스를 광고해 약 2시간 동안 MyEtherWallet 사용자 트래픽을 하이재킹했습니다
• 2022년: 러시아의 RTCOMM이 Twitter 프리픽스를 잠시 하이재킹했습니다

5.3 방어 — RPKI로 경로에 서명

RFC 6480 시리즈에 정의된 RPKI (Resource Public Key Infrastructure)는 IP 프리픽스의 정당한 보유자가 “이 프리픽스는 이 AS에서만 시작될 수 있다”는 내용을 암호학적으로 서명할 수 있게 합니다. RPKI를 지원하는 BGP 라우터는 서명이 없거나 서명이 잘못된 경로를 버립니다.

현재 전 세계 IPv4 프리픽스의 약 절반이 RPKI 서명을 마쳤으며, 그 비율은 계속 오르고 있습니다. cleanip.io에서 IP를 조회하면 ‘AS 정보’ 카드에 RPKI 상태가 valid / invalid / not-found로 표시됩니다.

6. IP나 도메인이 속한 ASN을 조회하는 방법

6.1 cleanip.io에서 바로 조회

https://cleanip.io/8.8.8.8 또는 https://cleanip.io/AS15169에 접속하기만 하면 됩니다. 전체 ASN 정보, 등록일, IP 대역, 업스트림/다운스트림, 지리적 분포를 보여 드립니다.

6.2 cleanip.io의 BGP 시각화

/asn-graph 페이지는 모든 ASN의 BGP 토폴로지를 그려 줍니다. 오리진에서 Tier 2를 거쳐 Tier 1까지 보여 주므로 누가 누구와 피어링하는지 한눈에 알 수 있습니다.

/asn-history 페이지에서는 IP / CIDR의 과거 소유 이력을 볼 수 있습니다. 해당 CIDR 대역이 그동안 어떤 AS에 속했는지, 언제 바뀌었는지 확인할 수 있습니다.

6.3 명령줄 도구

$ whois -h whois.cymru.com " -v 8.8.8.8"
AS      | IP        | BGP Prefix    | CC | Registry | Allocated  | AS Name
15169   | 8.8.8.8   | 8.8.8.0/24    | US | arin     | 1992-12-01 | GOOGLE, US

$ curl https://api.bgpview.io/ip/8.8.8.8 | jq
{
  "data": {
    "ip": "8.8.8.8",
    "prefixes": [{
      "asn": { "asn": 15169, "name": "Google LLC" },
      "prefix": "8.8.8.0/24"
    }]
  }
}

7. 자주 보는 ASN 빠른 참조

8. 일반 사용자에게도 이 지식이 중요한 이유

• 위험 관리 시스템은 IP 평판을 매길 때 ASN을 봅니다 — 데이터센터 ASN(클라우드 / VPN 사업자)은 보통 낮은 점수를 받고, 주거용 광대역 ASN(China Telecom / China Unicom)은 더 높은 점수를 받습니다
• 해외 트래픽용 CDN을 고를 때는 대상 사용자의 ASN과 CDN 노드 사이의 AS 거리를 확인하세요 — cleanip.io에서는 한 번의 조회로 IP가 어느 AS에 속하는지 알 수 있습니다
• DDoS 공격을 받을 때 ASN은 출처를 추적하는 첫 번째 단서입니다 — 예: “공격 트래픽 대부분이 AS46562 Performive 데이터센터에서 발생했다”
• VPN을 고를 때는 그 VPN이 어느 IDC의 ASN에서 운영되는지 확인하세요 — 자세한 내용은 VPN 추적 글을 참고하세요