OSPF 기초

 

2018. 11. 21.

 

OSPF의 특징

 

1. 라우팅 정보가 업데이트되면 즉시 그 사실을 자신과 같은 그룹에 있는 라우터에게 전파한다.

이 메시지를 받은 라우터들은 자신의 정보를 덧붙이지 않고 그대로 다른 라우터에게 전파(Flooding)함으로써 네트워크 라우팅 정보가 변경되었을 경우, 같은 그룹내의 라우터들이 신속하게 해당 정보를 동기화한다. 변경된 정보만을 전송함으로써 빠른 동기화와, 정보 변경으로 인해 발생하는 트래픽을 감소 시켰다.

 

2. CIDR, VLSM을 지원하여 IP주소의 유연성과 확장성을 보장한다

CIDR (Classeless Inter-Domain Routing) 클래스 없는 도메인간 라우팅 기법

VLSM (Variable Length Subnet Mask) 각 서브넷마다 가변길이의 서브넷 마스크를 적용하는 기법

 

3. 뛰어난 확장성

RIP은 Hops의 수가 15개로 제한되어있는데, OSPF는 이론적으로 연결가능한 라우터의 제한이 없다.

 

4. 인증을 통한 Routing Table 교환

Simple Password만 제공하는 RIP의 인증 메커니즘 개선, 암호화된 Password를 이용

 

5. 멀티캐스트를 통한 라우팅 정보 교환

224.0.0.5와 224.0.0.6의 주소를 사용하여 정보 교환, 브로드캐스트로 인한 네트워크 부하를 줄여주며 토폴로지의 변경이 있을 경우에만 변경된 정보만을 전송함으로서 WAN과 같은 느린 연결에서도 효율적 운영 가능

 

6. 효율적인 경로 선택

Hop 기반인 RIP 프로토콜은 전체 네트워크 토폴로지의 단편적 정보만 가지고 있어서 자신에게 전달된 IP 데이터를 우회경로를 통하여 목적지까지 전송할 가능성이 많은데, OSPF는 그룹내에 소속된 라우터들이 해당 그룹의 전체 네트워크 토폴로지를 가지고 있고, Cost 기반으로 최적 경로를 선택하여 지능적으로 연결속도가 빠른 경로를 찾아서 포워딩한다.

 

 

OSPF 프로토콜은 각 라우터들로부터 수집한 전송한 Link State database로부터 자신을 Root로 하는 Shortest Path Tree를 구성하여 데이터의 라우팅을 진행한다

 

 

전체 구성 정보를 공유하는 속성으로 인한 부하를 효율적으로 처리하기 위해 AS안의 OSPF 라우터들은 Area라는 작은 그룹으로 묶여서 운영된다

 

 

AS안에서 각 Area의 구성 토폴로지는 같은 Area에 소속된 라우터들끼리만 공유함으로써 AS내의 라우팅 정보 교환으로 인한 트래픽과 라우팅 정보 구성을 위한 라우터들의 부하를 최소화한다

 

 

OSPF Network Type

 

Broadcast Networks

: 이더넷과 같이 여러 대의 라우터가 연결될 수 있고, 하나의 이진 신호가 전체 노드에 전송되고, 하드웨어 주소에 의해 해당 신호의 목적지가 구분되는 네트워크

 

Non Broadcast Multiple Access(NBMA) networks

: 이더넷과 같이 여러 라우터들이 연결될 수 있으나 Broadcast 는 지원하지 않는 네트워크

(Frame Relay, X.25 등)

 

Point to Point Network

: 1:1 Serial 연결

 

Adjacency

: 라우팅 정보를 교환하기 위하여 특정 이웃 라우터와 형성된 연결 관계

 

Flooding

: OSPF 라우터 사이에서 Link-state Database를 배포하고 동기화하기 위한 방법. LSA패킷에 자신의 정보를 첨부하지 않고 그대로 Flooding 한다

 

Designated Router

최소 두 대 이상의 라우터가 연결된 Broadcast나 NBMA 네트워크는 Designate Router를 Hello 패킷의 교환을 통해 선출한다. 불필요한 Adjacency가 형성되는 것을 막는 역할을 하며, Designate Router만이 다른 이웃 라우터들과 인접관계를 형성하도록 구성한다. 이웃 라우터들이 Link State Database를 동기화하는데 허브의 역할을 수행한다

 

 

OSPF 라우팅 정보 구축 및 관리 프로세스

 

1. 이웃 라우터의 연결 상태 파악

OSPF라우터들은 초기화 과정에서 자신과 Link관계를 맺고 있는 라우터들을 Hello 패킷을 이용하여 검색을 한 후 인접관계를 형성한다.

 

2. LSA 패킷의 전송

Hello 패킷을 이용하여 Link-state에 대한 검색이 완료된 OSPF 라우터들은 자신의 Link-state 정보를 LSA 패킷에 담아 인접 라우터들에게 전송한다.

 

3. 수신된 LSA로 Link-State Database를 구축하고 라우팅 테이블 구성

같은 Area에 속한 라우터들의 LSA 패킷을 수신한 각 OSPF 라우터들은 Link-State Database를 구축하고 이를 토대로 자신을 정점으로 하는 Shortest Path Tree를 구성한 후, 라우팅 테이블을 구축한다.