[네트워크] OSPF

OSPF 는 Open Shortest Path First 약자로

 

AS(Autonomous System) 내에서 라우팅을 수행하는 가장많이 사용하는 IGP 중 하나이다.

 

링크상태 알고리즘 및 광고 기법을 사용한다.

또한 다익스트라 알고리즘으로 최적의 경로를 계산해준다.

 

 

 

OSPF 는 라우팅을 효율적으로 수행하기 위하여 네트워크를 영역단위로 나누어서 관리한다.

AS(Autonomous System) 내에 여러 개의 영역으로 나눈 다음, 

 

내부의 라우터들끼리 각 영역에서 라우팅 정보를 교환하는 계층적 구조를 가진다.

 

 

여러 영역중 백본 영역(Backbone Area)은 다른 AS 와 연결을 담당한다.

 

AS 안에 존재하는 라우터들을 살펴보면 경계라우터, 백본 라우터, 영역 경계 라우터 가 존재한다.

1. 경계 라우터 (Boundary Router)

 

-  하나의 AS 최전방에 위치

 

-  경계 라우터는 다른 AS 와 라우팅 정보를 교환하는 역할을 수행

 

 

2. 백본 라우터 (Boundary Router)

- 다른 영역 경계 라우터와 연결되어 있음.

 

 

3.  영역 경계 라우터

- 영역 경계 라우터는 영역의 경계에 위치한 라우터로

 

- 라우팅 정보를 요약하여 연결된 백본 라우터로 전달하는 역할을 수행

 

 

 

 

 

 

OSPF 프로토콜은 캡슐화를 통해 메시지를 전송하며 동작한다.

캡슐화되는 데이터들은 각각 IP 헤더, OSPF 공통헤더 특정타입 OSPF 헤더로 나눌 수 있다.

전송되는 메시지들은 ip 헤더로 캡슐화된다.

 

OSPF 메시지는 공통 헤더에 포함되며, 각 메시지는 다음과 같다.

 

 

 

Hello 메시지는 이웃 라우터와 정보를 수립하는 역할을 수행한다.

Database Description 은 각 링크의 요약 정보를 담아서 전송하는 역할을 한다.

그리고 링크상태 요청을 하면 그에 대한 응답으로 링크상태 업데이트로 변경된 경로 정보를 전송한다.

이를 링크 상태 광고 기법(Link State Advertisement)이라고 한다.

변경된 경로 정보를 받았다면, 이에대한 응답으로 LSAck를 보낸다.

 

 

 

아래의 그림을 보면서 동작상태를 이해해보자.

 

 

1) OSPF 는 첫 번째로 Hello 메시지를 통해 이웃 라우터의 동작 여부를 확인한다.

 

 

2) Hello 메시지를 받은 이웃 라우터는 DD(Database Description) 으로 간략한 요약 데이터를 전송한다.

 

 

3) DD(Database Description) 메시지를 받은 라우터는 더 자세한 정보를 요청하기 위해 

LSR 링크 상태 요청 메시지를 요청한다.

 

 

4) 링크 상태 요청을 하면 그에 대한 응답으로 링크 상태 업데이트로 변경된 경로 정보를 전송한다. 

이를 링크상태 광고 기법이라고 부른다.

 

 

5) 변경된 정보를 받았다면 이에대한 응답으로 LSAck 를 보낸다.

 

 

 

 

OSPF 는 LSA, 링크 상태 광고 기법을 이용하여 라우팅 정보를 생성한다.

그리고 이웃 라우터로부터 전달받은 링크 상태 광고를 통하여 얻은 정보들을 

 

자신의 링크 상태 데이터베이스에 저장하여 관리한다.

이를 다익스트라 알고리즘을 통해서 라우팅 테이블을 생성한다.