Friday, November 26, 2021

OSPF 프로토콜의 원리


OSPF(Open Shortest Path First)는 인터넷 프로토콜(IP)용 라우팅 프로토콜이다. LSR(Link State Routing) 알고리즘을 사용하며 단일 AS(Autonomous System) 내에서 작동하는 IGP(Interior Gateway Protocol / 내부 게이트웨이 프로토콜) 그룹에 속한다. IPv4용 OSPF 버전 2가 RFC 2328(1998)에서 정의되었다. IPv6용 업데이트는 OSPF 버전 3로 RFC 5340(2008)에서 규정되었다. OSPF는 CIDR(Classless Inter-Domain Routing) 주소 모델을 지원한다.

OSPF는 대기업 네트워크에서 널리 사용되는 내부 게이트웨이 프로토콜 IGP(Interior Gateway Protocol)다. 또 다른 LSR 기반 프로토콜인 IS-IS는 대규모 서비스 공급자(SP) 네트워크에서 더 일반적이다. 가장 널리 쓰이는 EGP(Exterior Gateway Protocol / 외부 게이트웨이 프로토콜)은 인터넷 상에서 자율 시스템(AS) 간에 쓰이는 BGP(Border Gateway Protocol)다.


    * 함께 읽어보면 좋은 관련 글:

    • OSPF 용어 설명

    ✓ Adjacency
    - 인접성(Adjacency)은 라우팅 정보 교환의 매개변수(parameter)를 협상한 후 라우터에 의해 형성된 고급 형태의 네이버/이웃 관계(neighborship)이다. 라우터는 LSDB에 대한 동기화된 보기가 있는 경우 인접 상태가 FULL에 도달한다. 이렇게 라우팅 정보를 교환하는 네이버를 adjaent neighbor라고 한다.

    ✓ Area
    - OSPF의 영역은 32비트 식별자로 된 에어리어(area)로 분리된다. 이 영역 식별자들은 무조건은 아니지만 일반적으로 IPv4 주소의 닷(.) 데시멀 노테이션으로 작성된다. 그러나 이들은 IP 주소가 아니며, 어떠한 IPv4 주소라도 충돌 없이 복제할 수 있다. IPv6의 OSPF 에어리어 식별자(OSPFv3)들은 동일한 노테이션으로 작성된 32비트 식별자들을 사용한다.

    ✓ AS (Autonomous System)
    - 자율 시스템(AS)은 동일한 라우팅 정책으로 하나의 관리자에 의하여 운영되는 네트워크, 즉 한 회사나 단체에서 관리하는 라우터 집단을 말한다. 각각의 자율 시스템(AS)을 식별하기 위한 인터넷상의 고유한 숫자를 망 식별번호(ASN, AS 번호)라 한다.
    - AS에는 inter-ASintra-AS로 분류한다. Inter-AS의 경우 AS와 AS 간의 관계를 의미하며, IGP(Interior Gateway Protocol)라고 불린다. Intra-AS의 경우 하나의 동일 AS 내의 라우터끼리 관계를 의미한다.
    - 현재 일반적으로 사용 중인 AS 번호는 2-byte의 체계로 65,536개의 AS 번호 사용이 가능하나, IPv4 주소와 마찬가지로 가까운 미래에 고갈될 것으로 예측된다. 국제 인터넷 표준화 기구(IETF, Internet Engineering Task Force)는 기존의 2-byte AS 번호 체계의 확장 형태인 4-byte AS 번호를 정의하였고, 이에 따라 약 43억 개의 AS 번호를 사용할 수 있다.

    ✓ LSA (Link-State Advertisement)
    - 각각의 링크의 상태에 대한 정보를 담은 광고 패킷으로, 네이버를 맺은 모든 라우터에게 전달된다.

    ✓ LSDB (Link-State Database)
    - OSPF 네이버로부터 전달받은 LSA를 통합하여 만든 전체 OSPF 네트워크의 데이터베이스이다. 모든 라우터들은 같은 LSDB를 동기화한다.

    ✓ SPF (Shortest Path First)
    - 목적지까지 가는 모든 경로의 cost를 합산하여 가장 적은 cost가 소모되는 경로(최단 경로)를 산출해 낸다. 이렇게 최단 경로를 선택하기 위해 사용되는 SPF 알고리즘을 '다익스트라(Dijkstra)' 알고리즘이라고 한다.

    • OSPF 이해하기

    OSPF 쉽게 이해하기 (1편: Shortest Path Tree 토폴로지 생성 절차) 
    by 넷매니아즈


    • OSPF 상세 원리

    by 넷매니아즈 (PDF 다운로드, 65 페이지)


    • OSPF Troubleshooting

    by 넷매니아즈 (PDF 다운로드, 23 페이지)


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