OSPF 라우팅 프로토콜

OSPF(Open Shortest Path First)

LSA(Link-State Advertisement)

- 각각의 링크의 상태에 대한 정보를 담은 광고 패킷으로, 

네이버를 맺은 모든 라우터에게 전달된다.

LSDB(Link-State Database)

- OSPF 네이버 들로 부터 전달받은, LSA 를 통합하여 만든 전체 네트워크의 데이터베이스.

- 모든 라우터들은 같은 LSDB를 동기화 한다.

SPF(Shortest Path First) 알고리즘

- 목적지 까지 가는 모든 경로의 cost를 합산하여, 가장적은 cost가 소모되는 경로를 산출해 낸다.

*LSDB 와 SPF 알고리즘의 장∙단점*

<장점>

각각의 라우터들은 동일한 area 안의 모든 링크와 라우터들의

정보를 모두 가지고 있기 때문에 Looping이 없는 라우팅을 보장 받는다.

<단점>

LSDB의 정보, SPF 계산에 의한 라우팅 테이블 정보 관리 때문에 메모리 소비가 심하다.

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OSPF의 Neighbor 조건 (중요!!)

OSPF Neighbor 조건

① 같은 Area에 포함 되어야 한다. (인터페이스 단위.)

② Hello Interval, Dead Interval이 동일 해야 한다.(Network type 은 상관없다.)

③ Plain Text, MD5 인증에 대한 사항이 동일 해야 한다.

④ Stub Area 라우터들은 Stub 설정을 해야 한다.

⑤ MTU Size가 동일해야 한다. (불일치 시 작은쪽에서 ip ospf mtu-ignore 해줘야 한다.)

⑥ Router-ID 가 달라야 한다.

OSPF Network Types  (중요!!)

Point-to-Point

• 하나의 인터페이스가 하나의 라우터와 연결되는 네트워크에 적용되는 타입.

 - Serial interface에서 PPP 또는 HDLC를 사용하거나,   F/R에서 Point-to-Point Subinterface를 사용

 - 네트워크 타입이 자동으로 설정

 - 1:1로 연결된 구간이기 때문에 [DR/BDR 선출을 하지 않는다]

 - Broadcast 환경으로 [Neighbor를 자동으로 설정]한다

 - [Hello interval/Dead interval : 10/40]

 - 멀티캐스트 주소 224.0.0.5 로 패킷을 전송한다.

Broadcast

• BMA 네트워크 환경에 적용되는 타입

 - Ethernet interface에서 사용하거나,   F/R에서 Multipoint를 사용

 - 네트워크 타입이 자동으로 설정

 - 1:n 으로 연결된 구간이기 때문에 [DR/BDR을 선출]한다.

 - Broadcast 환경으로 [Neighbor를 자동으로 설정]한다

 - [Hello interval/Dead interval : 10/40]

 - DR/BDR은 멀티캐스트 주소 224.0.0.5으로, Dother는 224.0.0.6으로 패킷을 전송한다.

Non-Broadcast

• NBMA 네트워크 환경에 적용되는 타입

 - Frame-relay, ATM과 같은 환경에서 사용

 - 네트워크 타입이 자동으로 설정

 - 1:n 으로 연결된 구간이기 때문에 [DR/BDR을 선출]한다.

 - Non-Broadcast 환경으로 [Neighbor를 수동으로 설정]한다

* 설정: Router(config-router)# neighbor ip-address

 - [Hello interval/Dead interval : 30/120]

 - DR/BDR은 멀티캐스트 주소 224.0.0.5으로, Dother는 224.0.0.6으로 패킷을 전송한다.

Point-to-Multipoint

• Point-to-Point를 여러 개 묶어놓은 듯한 네트워크 타입

 - 부분메시형 또는 Hub and Spoke 네트워크에서 사용

 - 네트워크 타입이 자동으로 설정되지 않아 수동으로 설정하는 타입

 - [DR/BDR 선출을 하지 않는다]

 - [Neighbor를 자동으로 설정]

 - [Hello interval/Dead interval : 30/120]

 - 멀티캐스트 주소 224.0.0.5 로 패킷을 전송한다.

Point-to-Multipoint non-broadcast

• Point-to-Multipoint와 동일하나 Non-Broadcast 환경인 타입

부분메시형 또는 Hub and Spoke 네트워크에서 사용

-네트워크 타입이 자동으로 설정되지 않아 수동으로 설정하는 타입

-DR/BDR 선출을 하지 않는다

-Neighbor를 수동으로 설정

-Hello interval/Dead interval : 30/120

-멀티캐스트 주소 224.0.0.5 로 패킷을 전송한다

OSPF 설정방법

1. OSPF 프로세스 구동 (router ospf [process-id])

R1(config)# router ospf 1 // Process-ID가 달라도 통신가능

R1(config-router)#

2. Router-ID 의 지정 (router-id [라우터 아이디로 사용할 주소])

R1(config-router)# router-id 1.1.1.1

3. 광고 및 광고할 대역의 지정과 AREA 지정

R1(config-router)# network 1.1.1.0 0.0.0.255 AREA0 //area 아 같아야 통신가능

or

R1(config-router)# network 1.1.1.1 0.0.0.0 AREA0

4. PASSIVE 인터페이스 지정

R1(config-router)# passive-interface s1/1 //특정 포트를 막는 법

or

R1(config-router)# passive-interface default //전체 포트를 막고

R1(config-router)# no passive-interface s1/0 //특정 포트만 열어주는 법

5. Hello / Dead Interval 변경 (단위 : 초)

Router(config)# interface S1/1

Router(config-if)# ip ospf hello-interval 10

Router(config-if)# ip ospf dead-interval 40

6. OSPF Network Type 변경 (인터페이스 별)

Router(config)# interface S1/1

Router(config)# ip ospf network broadcast

Router(config)# interface S1/0

Router(config)# ip ospf network point-to-point

※option : [broadcast | non-broadcast | point-to-multipoint | point-to-point]

7 Network Type 변경 (루프백은 Type이 Loopback 으로 되어 있어서 32비트로 광고됨)

Loopback Router(config)# interface Loopback 0

Router(config-if)# ip ospf network point-to-point

8. 네이버 수동 지정

Router(config)# router ospf 1

Router(config-router)# neighbor 172.31.1.1

9. 인터페이스 OSPF 정보 확인

Router#show ip ospf interface [serial 1/0]

Router#show ip ospf neighbor

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Router-ID 란?

OSPF 라우터를 식별하는 식별자이다.

IPv4 형식으로 사용이 되며, OSPF 프로세스가 시작되는 순간 Router-ID의 선정이 시작 된다.

또한 DR/BDR을 선출 하는 구간에서 DR/BDR을 선출 시 사용된다

OSPF LSA 타입

① LSA Type-1

[동일한 Area안]에 DR/BDR이 선출 되지 않는 네트워크 환경에서 생성 및 플러딩 한다.

② LSA Type-2

[동일한 Area안]에 DR/BDR이 선출 되는 네트워크 환경에서 DR이 생성 및 플러딩 한다.

③ LSA Type-3,4

[서로 다른 Area]에서 생성된 정보를 ABR 라우터가 생성하여 다른 Area로 플러딩 한다.

1. LSA Type 3 : 네트워크와 요약된 경로 정보

2. LSA Type 4 : ASBR로 향하는경로정보

④ LSA Type-5

[외부 경로 정보를 재분배] 하여 OSPF 전체 도메인으로 업데이트 하는 ASBR 라우터에서 생성         및 플러딩 한다.

⑤ LSA Type-6

멀티케스트 OSPF 어플리케이션에 사용된다.(MOSPF, 시스코 지원 x)

⑥ LSA Type-7

NSSA(Not-So-Stubby Area)

⑦ LSA Type-8

OSPF와 BGP의 인터네트워크 사이에서 이용된다.

⑧ LSA Type-9,10,11

향후 OSPF 업그레이드 버전에 사용 계획

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OSPF Special Area Types

OSPF는 경로 정보 요약기능 이외에 LSDB를 최적화 하기 위해 Special Area Type을 제공한다.

STUB         -  LSA Type-5(외부경로) 를 받지 않는다

Totally STUB -  LSA Type-3,4,5 를 받지 않는다

NSSA         -  STUB와 같으나 ASBR을 가질수있다

Totally NSSA -  T-STUB와 같으나 ASBR을 가질수 있다

• Stub Area, Totally Stub Area 구간 내에는 ASBR 라우터가 존재 해서는 안된다.

• Special Area 구간에서는 Virtual-Link를 구성 할 수 없다.

• Area에 존재하는 모든 라우터에 설정을 해주어야 한다.

Totally-STUB

Totally Stub Area(완젂 스텁 에어리어)는 OSPF 외부 도메인 네트워크(E1, E2)뿐만 아니라 다른 에어리어에 소속된 경로(IA)도 차단되는 에어리어를 말한다.

ASBR (Automous System Boundary Router) - AS 경계 라우터

OSPF로 동작하는 라우팅 도메인과는  다른 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크와의 경계점에 위치하는 라우터

ABR  (Area Border Router) -  지역 경계 라우터

OSPF에서 라우터의 링크 또는 인터페이스가 여러 Area에 걸쳐서 있는 라우터로써,

    - 해당 영역(Area)의 정보를 요약하며,

    - 요약된 정보를 다른 영역(Area)의 라우터에게도 알려 줌

STUB설정 전후 Routing Table 정보

변경전
1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1
3.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
O E2 3.3.0.0/22 [110/20] via 21.21.12.2, 00:01:54, Serial1/0
O E2 3.3.4.0/24 [110/20] via 21.21.12.2, 00:04:02, Serial1/0
O E2 3.3.5.0/24 [110/20] via 21.21.12.2, 00:04:02, Serial1/0
O E2 3.3.6.0/24 [110/20] via 21.21.12.2, 00:04:02, Serial1/0
O E2 3.3.7.0/24 [110/20] via 21.21.12.2, 00:04:02, Serial1/0
21.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
O IA 21.21.2.2/32 [110/65] via 21.21.12.2, 00:07:21, Serial1/0
C 21.21.1.0/24 is directly connected, Loopback0
C 21.21.12.0/24 is directly connected, Serial1/0
O IA 21.21.23.0/24 [110/128] via 21.21.12.2, 00:07:11, Serial1/0
22.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
O IA 22.22.3.3/32 [110/129] via 21.21.12.2, 00:06:38, Serial1/0
O IA 22.22.4.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:06:38, Serial1/0
O IA 22.22.5.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:06:38, Serial1/0
O IA 22.22.6.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:06:38, Serial1/0


stub 설정후-
1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1
21.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
O IA 21.21.2.2/32 [110/65] via 21.21.12.2, 00:00:26, Serial1/0
C 21.21.1.0/24 is directly connected, Loopback0
C 21.21.12.0/24 is directly connected, Serial1/0
O IA 21.21.23.0/24 [110/128] via 21.21.12.2, 00:00:26, Serial1/0
22.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
O IA 22.22.3.3/32 [110/129] via 21.21.12.2, 00:00:28, Serial1/0
O IA 22.22.4.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:00:28, Serial1/0
O IA 22.22.5.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:00:28, Serial1/0
O IA 22.22.6.0/24 [110/129] via 21.21.12.2, 00:00:28, Serial1/0
O*IA 0.0.0.0/0 [110/65] via 21.21.12.2, 00:00:28, Serial1/0

T-stub 설정후-
1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 1.1.1.0 is directly connected, Loopback1
21.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets
C 21.21.1.0