최단 경로 우선 프로토콜
- 동적 라우팅 프로토콜의 한 방식으로, 링크 상태 정보(up/down, bandwidth, ip address, mask 등 속성)를 바탕으로 네트워크의 최단 경로를 계산하는 라우팅 방식이다.
- 각 라우터는 자신의 링크 상태 정보를 LSA(Link-State Advertisement) 패킷에 담아 이웃(Neighbor) 라우터 에 전파하며, 수신된 LSA 정보는 LSDB(Link-State Database)에 저장된다.
- 각 라우터는 수신된 정보를 바탕으로 전체 네트워크 지도를 생성하고, 최적 경로를 계산한다.
- IGP(Interior Gateway Protocol) 에 속하는 프로토콜로, 하나의 AS(Autonomous System) 내에서 라우팅을 수행한다.
- AS는 동일한 관리 제어하 있는 라우터의 집합
OSPF의 장점
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표준 라우팅 프로토콜이기 때문에 대부분의 기업과 네트워크 환경에서 널리 사용된다.
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OSPF는 네트워크에 변화가 생기면 해당 정보를 LSA 형태로 이웃 라우터에게 즉시 전파하고, 변경된 정보를 빠르게 반영하여 라우팅 테이블을 갱신한다. 이처럼 빠르게 라우팅 정보를 반영하는 능력을 컨버전스 타임(Convergence Time) 이 짧다고 표현하며, OSPF는 빠른 컨버전스를 지원한다.
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링크 상태의 변화시에만 라우팅 정보를 전송하므로, RIP 처럼 주기적으로 전체 정보를 보내는 방식에 비해 네트워크의 리소스의 낭비를 방지할 수 있다.
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Area(영역) 개념을 도입하여 네트워크를 여러 개의 논리적 영역으로 나눌 수 있기 때문에, 경로 계산 및 자원 사용을 효율화할 수 있다.
- 소규모 네트워크: 단일 영역(Area 0)으로도 충분히 운영 가능하다.
- 대규모 네트워크: 단일 영역으로 운영할 경우,
- SPF 알고리즘 수행 시간이 증가하고,
- LSDB 크기 증가로 인해 라우터 메모리 소모가 커질 수 있다.
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RIP 프로토콜의 경우 홉 카운트가 15로 제한되어 있지만 ,OSPF 에서는 라우팅 거리의 제한이 없어 대규모 네트워크 구성에 적합하다.
OSPF 라우터의 종류
위치에 따른 구분
- ABR(Area Border Router) : 2개 이상의 영역(Area)에 인터페이스가 있는 라우터, ABR은 연결된 각 영역에 대한 별도의 LSDB를 관리한다.
- ASBR(AS Boundary Router) : AS 경계 라우터, OSPF 네트워크와 다른 라우팅 프로토콜이 설정된 네트워크를 연결하는 라우터
- Backbon Routers : 백본 영역에 소속된 라우터, 모든 area 에 연결되어야 하는 특별한 영역
- Backbon 영역과 연결된 라우터는 4개 : R1,R2,R3,R4
- ABR 3개 : R2, R3,R4
- ASBR 1개 : R1
기본 OSPF 구성
- OSPF 프로세스 ID는 로컬에서 중요하다. 프로세스 ID가 다른 라우터의 OSPF 인접 라우터가 될 수 있다.
- OSPF network 명령을 사용하려면 영역을 지정해야 한다.
- 아래 실습은 같은 구역(area 0)에서 수행했다.
- 라우팅 ID : R13(1.1.1.1) R14(2.2.2.2) R15(3.3.3.3) R16(4.4.4.4)
- OSPF 설정 방법
1. ospf 설정 창으로 이동 :(config)#router ospf <AS 번호>
2. router-id 번호 설정 :(config-router)#router-id <OSPF router-id in IP address format>
2.1 만약 ospf가 활성화 된 상태에서 router-id 를 변경하면 프로토콜을 재시작해야한다. :#clear ip ospf process
3. 네트워크 할당 :(config-router)#network <네트워크 주소> <와일드 카드> area <area 번호 >
- 시스코 장비의 경우에는 OSPF 설정 창에서 구성하는 방법 외 인터페이스에서 할당하는 방법이 존재한다.
- 각 라우터에 위와 같이 ospf 설정을 수행 후 하나의 라우터에서 라우팅 테이블 정보를 확인해본다.
- 여기서 네트워크 주소의 경로가 2가지가 나오는 이유는 다음에 정리해보겠다.
- 기본 경로 값은 토폴로지 내부에서 다른 경로로 배포해주기 위해서는 외부와 연결된 라우터의 ospf 설정 창에서
(config-router)#default-information originate를 추가해준다.
OSPF 프로토콜 결과 확인 요약
#show ip protocols명령을 통해 다음 정보를 확인할 수 있다:- Router ID
- 등록된 네트워크 주소
- 이웃 라우터 정보(게이트웨이, AD, 마지막 업데이트 시간)
- 최대 경로 개수(ECMP 설정 값)
- 인터페이스에 OSPF를 활성화 하면 네트워크 주소가 아닌 인터페이스 경로가 나온다.
- 최대 가능 경로 개수를 변경하거나 distance 값을 변경해서 AD우선순위를 변경 할 수 있다.
- 최대 가능 경로 수 8개로 변경 :
(config-router)#maximum-paths 8 - distance 값을 80으로 변경(우선순위가 OSPF를 EIGRP 경로보다 우선 선호) :
(config-router)#distance 80
- 최대 가능 경로 수 8개로 변경 :
여기까지 OSPF 프로토콜의 기본 개념부터 설정 방법, 라우터 종류, 라우팅 테이블 확인까지 간단하게 정리해 보았다.
참조
DevSecOps & Cloud Engineer를 꿈꾸는 엔지니어