Hello message

자신의 이웃을 알기위해 보내는 메세지이다. link state의 1단계에서 진행하는 것이다. P2P 방식에서의 hello 메세지 전송하는 방식으로 D는 헤더의 소스주소를 통해 A의 주소를 알고 A는 D의 hello응답 메세지를 통해 D의 주소를 안다.

💡 hello 메세지를 주고받는 예시

• hello 메세지를 주고 받은 후 D의 이웃은 N3(즉 Designted router)이고 E의 이웃은 N3(DR), F의 이웃도 N3(DR)이다. N3의 이웃은 D,E,F이다.
• DR를 선택하는 방법은 앞에서 말했듯이 높은 우선순위를 가지고 있는것이나 또는 높은 라우터 id를 가지고 있는 라우터를 선택한다. 라우터 E가 선택됨으로 DR은 3.0.0.2/8이다.

Link State Update

OSPF 동작의 핵심적인 요소로 각 라우터가 자신의 링크상태 정보(즉, LSA 목록)을 광고할 때 사용하는 패킷이다. 또한, LSR(Link State Request) Packet의 응답으로써 상대방이 요구한 자신의 라우팅 정보를 상세하게 알려줄 때도 사용한다.

💡LSA(Link State Advertisement)

• OSPF에서 라우팅 기초 정보가 담겨진 패킷 형태의 단위 정보의 광고(알림)이다. 이 패킷 형태의 단위 정보는 주로 LSU 패킷, DDP 패킷에 실려서 이동한다.
  여기서, 라우팅 기초 정보 = OSPF 링크 상태 정보이고 OSPF 라우터에 연결된 링크들의 링크상태 관련 정보, 인접관계 형성, 요약 정보 등이다.

• 각 라우터는 LSA 정보를 모든 라우터에게 플러딩 방식으로 광고(Advertisement) 함으로써 다른 라우터들과 서로 정보를 교환하게 된다.
  그러한 광고성 패킷을 LSA 패킷 이라고 하고 이는 네트워크 정보의 일치를 위해 통상 30분 마다 발생된다.

📌 LSA general header

• Link state age: LS 패킷 생성 시에 0으로 셋팅되고 메시지가 처음 생성된 이후 경과된 시간(초)를 나타낸다.

• E flag: 1로 셋팅되어 있다면 stub 공간임을 나타낸다

• F flag: 1로 셋팅되어 있다면 라우터는 여러 유형의 서비스를 처리할 수 있다고 알려주는 것이다.

• Link state type: LSA의 유형을 정의한다.
  1) router link
  2) network link
  3) summary link to network
  4) summary link AS boundary router
  5) external link
  

• Link statre ID: OSPF 링크의 식별하고 LS type에 따라 다른 의미로 사용된다. 주로, 라우터에 연결된 링크 또는 네트워크의 IP 주소를 사용한다.
  1) 라우터의 IP 주소
  2) designated router의 IP주소
  3) 네트워크 주소
  4) AS boundary router의 IP주소
  5) external network의 주소

• Advertising routing: LSA를 생성한 라우터의 라우터 ID

• Link state Sequence number: 중복 LSA 등을 찾기위한 순서번호

• Link state checksum

• length: LSA 헤더(20 바이트)를 포함한 총 LSA의 길이

📌 Router link LSA (LS type = 1)

라우터에 연결된 링크 상태를 알린다. 각 라우터에서 생성되고, 해당 Area 내부에서만 플러딩된다.

🎈 Router link LSA Format

Type2에서 link data는 Router interface address를 의미한다.

💡 Router link LSA의 예시

link type에 따라 적는 값이 다르므로 우선 link type를 먼저 파악한 후 값을 적어나간다.

💡 다른 예시

• F가 보내는 router link LSA
  LSA general header는 타입1(router link), router link의 개수는 2이다. 첫번째는 link type: 3(stub), link id: 4.0.0.0, link data: 255.0.0.0, metric: 5이다.
  두번째는 link type: 2(transient), link id: 3.0.0.2, link data: 3.0.0.3, metric: 9이다.
• D가 보내는 router link LSA
  LSA general header는 타입1(router link), router link의 개수는 2이다. 첫번째는 link type: 1(P2P), link id: 2.0.0.3, link data:interface number, metric: 8이다.
  두번째는 link type: 2(transient), link id: 3.0.0.2, link data: 3.0.0.1, metric: 9이다.
• E가 보내는 router link LSA
  LSA general header는 타입1(router link), router link의 수는 3이다. 첫번째는 link type: 3(stub), link id: 5.0.0.0, link data: 255.0.0.0 metric: 5이다.
  두번째는 link type: 2(transient), link id: 3.0.0.2, link data: 3.0.0.2 metric: 9이다.
  세번째는 link type: 1(P2P), link id: 2.0.0.2, link data: interface number, metric: 8이다.

📌 Network link LSA (LS type = 2)

네트워크의 링크를 정의하기 위함이며, 네트워크에 연결된 모든 라우터의 존재를 알려준다.
transient 네트워크를 대신하여 designated 라우터가 이러한 유형의 LSP 패킷을 배포하는데, 이는 우선 순위가 가장 높은 라우터(hello 패킷에서)와 연결을 끊기 위한 가장 높은 라우터 ID가 지정된 라우터로 선택된다.

🎈 Network link LSA format

• Attached router에는 인터페이스의 주소가 아닌 실제 라우터의 주소가 들어가야 한다.

  💡 네트워크 링크 LSA 예시

  

  • E가 보내는 network link LSA
    LSA general header는 타입2(network link), Link state ID: 3.0.0.2(DR의 IP 인터페이스 주소)이다.
    Network link advertisement을 했다면 network mask: 255.0.0.0 attached router는 3.0.0.1(D 라우터),4.0.0.1(F 라우터),5.0.0.1(E 라우터)이다.

📌 Network Summary Link LSA (LS type = 3)

지역 경계 라우터(ASBR)가 지역 밖에 있는 다른 네트워크의 존재를 알린다. 또한 ASBR이 만들어내며, 타 영역 네트워크를 현재의 영역 내 라우터에게 알려주는 역할을 한다.

📌 ASBR Summary Link LSA (Autonomous System Border Router) (LS type = 4)

ASBR에로의 경로를 알린다. 또한 ASBR이 만들어내며, 타 영역의 ASBR 라우터 ID 및 그 ASBR 까지의 라우팅 메트릭을 현재의 영역 내의 라우터들에게 알려준다.

📌 AS External LSA (LS type = 5)

AS 외부에 있는 모든 네트워크를 알린다.