OSPF Operation

• OSPF가 구성된 라우터는 네트워크에 연결되면 4가지를 시도
  • 이웃들과 인접관계 형성
  • 경로정보 송 수신
  • 이를 토대로 최적의 경로를 계산
  • 컨버전스 상태에 이르게 함
• OSPF Oprational States

State	Description
Down State(다운 상태)	Hello 패킷을 받는 상태가 아님
	라우터가 초기 Hello 패킷을 송신하게 됨
	초기화 상태로 전환
Init State(시작/초기 상태)	Hello 패킷 이웃으로부터 수신
	송신 라우터의 ID가 해당 패킷에 포함되어 있음
	쌍방향 상태로 전환(정보만 주고받는 형태)
Two-Way State(쌍방향 통신 상태)	두 라우터의 양방향 통신 상태(Bidirecrional)
	다중접근 연결로 라우터는 지정라우터(DR; Designated Router)와 백업지정라우터(BDR; Backup Designated Router) 선출
	ExStart 상태로 전환
ExStart State(교환 시작 상태)	교환이 시작 된 상태(교환이 진행되는 상태는 아님)
	P2P연결 상태에서 서로간의 정보를 교환하기 위해 DBD 패킷 교환 시작 결정, 순서번호 결정
Exchange State(교환 상태)	실제 데이터를 교환하는 상태
	추가 정보 필요 시 로딩상태, 추가 정보가 필요없는 경우 Full State로 전환
Loading State(로딩 상태)	LSRs, LSUs를 통해 추가 경로 정보를 얻는 경우 사용
	SPF 알고리즘을 사용하여 최적의 경로 산출
	Full State로 전환
Full State(완전 동기화 상태)	완전 동기화

• 이웃과 인접성 설정 절차

  • 라우터는 본인 라우터의 ID가 포함된 Hello 패킷을 활성화된 모든 인터페이스로 송신함
  • 미리 예약된 IPv4주소인 224.0.0.5 멀티캐스트 주소로 Hello 패킷을 송신하며, OSPFv2 라우터만 패킷을 처리 가능함
  • OSPF ID는 구성된 영역 안에서 각각의 라우터를 식별하기 위해 프로세스를 판별할 때 사용하고 32비트로 할당되어 있으며, peer로 연결된 서로간의 라우터를 구별하기 위한 체계
  • 이웃간의 정보를 통해 인접설정을 할 때 목록에 없는 인접 라우터가 ID를 가진 경우 인접관계를 설정하려 시도

• OSPF 데이터베이스 동기화 절차

  • 쌍방향 통신상태 이후, 라우터는 DB동기화 상태로 전환됨
    • 가장 높은 라우터(라우터 ID의 맨 앞 숫자가 더 큰 라우터 ID로 판별)를 선택
    • DB교환
    • 링크 상태 요청 : DB 수신 후 정보를 비교 후 링크 정보가 더 존재한다면 라우터를 로딩상태로 전환
  • 모든 최신정보를 가진 라우터는 완전 동기화 상태로 전환됨
    • 변경이 감지되면 순차적으로 업데이트 됨
    • OSPF 설정마다 상이하지만 일반적으로 30분마다 이루어짐

• 지정라우터(DR; Designated Router)의 필요성

  • 다중 인접성(Multiple Adjacencies)에 대한 문제 : 동일한 네트워크상의 라우터들이 너무 많은 교환 메세지를 발생시키며, 이로 인해 자원이 고갈될 수 있음
  • 링크상태 알림의 광범위한 전송에 대한 문제 : 토폴로지의 변경 또는 새로운 장비가 추가될 때 발생하는 LSAs(Link State Advertisement) 송신으로 인해 자원이 고갈될 수 있음
  • 다중접근 망의 라우터가 증가하면 라우터들이 교환하는 LSA도 증가하므로 OSPF 동작에 큰 영향이 발생할 수 있음
  • 수많은 LSA를 송신하고 응답한다면 네트워크는 상당히 혼란해짐
  • 자원의 고갈을 방지하기 위해 선출된 DR은 LSA를 송수신하는 역할을 담당하며, DR이 불능상태가 되면 BDR(Backup Designated Router)이 이를 대신하여 역할을 담당