[Network/Routing Protocol] OSPF

 

OSPF

OSPF는 Dynamic 라우팅 프로토콜 중에서 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜 입니다. 중대 규모 네트워크에서 많이 사용되며, 멀티캐스트 주소를 사용합니다.

특징

• Link-State Algorithms
• 표준 개방형 프로토콜(RFC 2328)
• 네트워크 토폴로지의 변화가 빠르며 부분 업데이트를 시행
  • 업데이트 할 내용이 없더라도 30분 간격의 Link-State Refresh를 이용하여 Update를 주기적으로 교환
• 멀티캐스트 주소 224.0.0.5와 224.0.0.6 사용
• 링크의 비용(cost)을 메트릭으로 사용하여 경로 결정
• OSPF의 Process-ID는 1부터 65535 사이의 숫자를 사용
  • Process-ID가 달라도 라우팅이 됨
• 계층적 구조

Cost 값

OSPF는 대역폭에 따라 Cost 값을 계산하고, 계산한 Cost가 가장 낮은 링크 경로를 선택합니다.

대역폭 비용

100 Gbps, 40 Gbps, 10 Gbps, 1 Gbps	1
100 Mbps	1
10 Mbps	10
1.544 Mbps	64

등등..

 

만약 위와 같은 토폴로지가 있다면,

 

거쳐가는 라우터가 더 많아도, cost의 값이 낮은 빨간 경로를 선택한다.

 

Key Word

• Hello packet: 아웃 라우터와 인접 관계를 맺기 위해 사용하는 패킷
• DBD (DataBase Description): 링크 상태 정보에 대한 데이터베이스로, OSPF 라우터들 간의 데이터베이스 동기화를 검사하기 위해 사용
• LSR (Link-State Request): DBD를 받은 후, 자신에게 없는 경로가 있을 경우 이 경로에 대한 상세한 링크 상태 정보를 요청할 때 사용
• LSU (Link-State Update): LSR에 대한 응답으로 사용되며, 경로 상태 정보를 LSA(Link-State Advertisement)로 전송하는 것을 포함
• LSAck (Link-State Acknowledgement): 상기의 다른 패킷 유형에 대한 수신 확인

동작 방식

1. OSPF를 설정한 라우터 끼리 Hello packet을 교환해서 이웃 관계를 맺음
2. 이웃 간의 라우팅 정보 (LSA)를 교환하고, 전송 받은 LSA를 Link-State DataBase에 저장
3. LSA를 모두 교환하고, SPF 또는 Dijikjstra 알고리즘을 이용하여 각 목적지까지 최적의 경로를 계산한 후 Routing table에 올림
4. 주기적으로 Hello packet을 교환하면서 정상 동작을 확인
5. 네트워크의 상태가 변하면 위의 과정을 반복해서 Routing table 생성

Table의 종류

• Neighbor table: 인접성을 맺은 이웃한 라우터의 정보
• Database table: 목적지까지 가는 경로들의 경우의 수를 각각의 Link 상태 별로 관리
• Routing table: Database 테이블 정보 중 최적 경로를 선출하여 라우팅 테이블에 등록하고, 이 경로를 통해 패킷을 전달

계층적 구조: Area 0를 반드시 거쳐가야 함

OSPF는 Area 0을 무조건 거쳐야지 라우팅 테이블을 전달할 수 있습니다. 만약 위와 같은 구성에서 Area 1에서 2에 있는 라우터가 통신한다면,

 

이처럼 Area 0을 통해서 통신할 것입니다. 이를 다이렉트로 통신되게 하고싶다면,

이렇게 둘을 연결하고 해당 부분을 Area 0으로 설정해주면 됩니다.

OSPF 설정 방법

router(config)# router ospf [Process-ID(1~65535)]
router(config-router)# router id [OSPF Router-ID]
router(config-router)# network [Network-Address] [Wildcard-Mask] area [Area-ID]

• router 1

router ospf 7
network 200.200.200.0 0.0.0.255 area 1
network 201.201.201.0 0.0.0.255 area 0

• router 2

router ospf 7
network 201.201.201.0 0.0.0.255 area 0
network 202.202.202.1 0.0.0.0 area 1

network 202.202.202.1 0.0.0.0 area 1 부분처럼 한 가지 주소만 지정해도 됩니다.