[네트워크] OSPF(Open Shortest Path First) 프로토콜 개념정리

OSPF(Open Shortest Path First) 개념정리

 

OSPF(Open Shortest Path First)는 계층화 된 라우팅 프로토콜이다. Area에 의해 효율적인 라우팅 정보 관리가 가능하고, Link의 cost를 기반으로 경로를 배정한다.  Hop 제한이 없으며, Dijkstra의 SPF알고리즘을 바탕으로 경로가 선택된다. link cost는 기준대역폭을 실제대역폭으로 나눈 값이 된다.

 

-목차-
0. 최단 경로 우선 알고리즘 (Dijkstra)
1. OSPF의 구조
2. OSPF - Neighbor, Adjacency
3. OSPF - Point to Point
4. OSPF - Multiaccess Network

 

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0. 최단 경로 우선 알고리즘 (Dijkstra)

OSPF는 모든 목적지에 대한 최단 경로를 구축하고 계산하는 데 최단 경로 우선 알고리즘을 사용한다. 이 때 사용되는 가장 짧은 경로는 Dijkstra 알고리즘으로 계산된다.

 

최단 경로 우선 알고리즘 

1. 초기화 시 또는 라우팅 정보의 변경으로 인해 라우터는 링크 상태 광고를 생성한다. 이 알림은 해당 라우터의 모든 링크 상태 모음을 나타낸다.
2. 모든 라우터는 플러드를 통해 링크 상태를 교환한다. 링크 상태 업데이트를 수신하는 각 라우터는 복사본을 링크 상태 데이터베이스에 저장한 다음 업데이트를 다른 라우터에 전파해야 한다.
3. 각 라우터의 데이터베이스가 완료되면 라우터는 모든 대상에 대한 최단 경로 트리를 계산한다. 라우터는 Dijkstra 알고리즘을 사용하여 최단 경로 트리, 대상, 관련 비용 및 IP 라우팅 테이블에서 해당 대상에 도달할 수 있는 다음 홉을 계산한다.
4. 링크 비용이나 추가 또는 삭제된 네트워크 비용 같은 OSPF 네트워크의 변경이 발생하지 않을 경우 OSPF는 매우 조용한 상태를 유지한다. 변경 사항은 링크 상태 패킷을 통해 전달되며, Dijkstra 알고리즘이 다시 계산되어 최단 경로를 찾는다.

이 알고리즘은 각 라우터를 트리의 루트에 놓고 해당 목적지에 도달하는 데 필요한 누적 비용을 기준으로 각 목적지까지의 최단 경로를 계산한다.

 

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1. OSPF 구조

OSPF Area

OSPF 라우터 구분

•  IR : Area 내부 라우터
•  ABR : Area를 연결하는 라우터
•  ASBR : AS와 연결하는 외부 연결 라우터
•  DR(Designated Router) : Link stat 정보를 취합, 관리하
  : IR과 DR간에 link stat 정보를 주고 받는다.
•  BDR(Backup DR)

 

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2. OSPF - Neighbor, Adjacency

 

라우팅 정보 공유

OSPF는 neighbor 간에 라우팅 정보를 공유한다. 그렇기 때문에 adjacency를 위한 다음 조건이 필요하다.

 

• 동일 area에 위치한다.
•  동일한 인증 정보
•  동일한 Hello interval 및 Dead interval을 가져야한다.

이 값은 토플로지에 따라 자동으로 결정된다.

0초, 40초 : ppp, ethernet

 

네이버(Neighbor)와 인접 관계(Adjacency)

• 네이버 라우터 중에 인접관계인 라우터와 LSA를 교환한다.
• 이를 통해 모든 라우터가 동일한 링크 정보를 유지한다.
• Adjancency 는 DR(BDR)과 IR간에 이뤄진다.

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3. OSPF - Point to Point

 

Poing to Point Link 

HDLC, PPP등의 Serial Link

• DB/BDR를 선출하지 않는다.
• OSPF Hello 및 LSU 패킷은 Multicast 224.0.0.5를 이용한다.

- Hello Packet : 10s
- Dead Interval : 40s

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4. OSPF - Multiaccess Network

•  Ethernet등의 LAN Link
•  DR/BDR을 선출한다.
  - Priority가 기준이 된다.
  - 가장 높은 router id가 DR이 된다.
•  모든 라우터는 DR/BDR과만 인접관계가 된다.
•  DR과 통신
  - TO DR : 224.0.0.6
  - FROM DR : 224.0.0.5

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