시스코 네트워크 보안 - 11 : OSPF 라우팅 프로토톨, RIP과 비교, 네트워크 토폴로지

OSPF 라우팅 프로토콜 (Open Shortest Path First)

 -  IP패킷 안에 프로토콜 넘버 89 (십진수)로 들어가게 된다.

 -  표준 라우팅 프로토콜, 링크스테이트 라우팅 알고리즘

 -  토폴로지 네트워크 타입에 적용 가능

 

 

RIP과 비교

 

	RIP	OSPF
Convergence Time	매 30초에 한번	변화가 생기면 바로 -> Area개념 사용해 전체 네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리
VLSM 지원 여부	지원하지 않음	확실하게 지원 Route Summarization 지원 -> 여러개의 라우팅 경로를 하나로 묶어줌 >> IP주소를 효과적으로 사용, 라우팅 테이블을 줄이는 부수적 효과
네트워크 크기 제한	최대 15개 홉카운트	제한 X
네트워크 대역폭	매 30초마다 브로드캐스트 발생	변화가 있을때만 멀티캐스트
경로 설정	홉카운트만 따짐	많은 관련 요소를 합쳐서 경로 선택

 

 

토폴로지 종류

 

1) 브로드캐스트 멀티액세스 토폴로지 (Broadcast Multi-access Topology)

: 2개 이상의 라우터가 연결되는 경우

ex. 이더넷 세그먼트

 

2) 포인트 투 포인트 토폴로지 (Point-to-point Topology)

: 네트워크에 한쌍의 라우터만 존재하는 경우

ex. 전용선

 

3) NBMA (Non Broadcast Multiple Access)

: 2개 이상의 라우터 연결 but 브로드캐스트 멀티액세스 토폴로지와는 달리 브로드캐스트 능력이 없다.

ex. 프레임릴레이, x.25 네트워크

 

 

=> OSPF는 Broadcast Multi-access, Point-to-point, NBMA로 네트워크를 나누어 지원하고, 동작 방식도 약간씩 다르기 때문 구성 시 네트워크가 토폴로지 인지를 먼저 확인한 다음 구성에 들어가야 한다.

 

 

OSPF가 다른 라우터와 교류 하는 법 

 

1. 멀티 캐스트 주소(224.0.0.5)를 이용해서 Hello 패킷을 보낸다.

     -> 여기서 224.0.0.5 라는 멀티캐스트 주소로 보내진 헬로패킷을 OSPF로 동작하는 라우터만 수신함.

2. Hello 패킷을 받은 다른 라우터들은 헬로를 보낸 라우터를 자신들의 Neighbor List에 넣는 Init 과정을 겪는다.

3. Hello를 받은 라우터들이 보낸 라우터 쪽으로 유니캐스트로 자신들의 정보를 보내게됨.

4. Hello를 보낸 라우터는 Neighbor 들로부터 받은 정보를 자신의 List에 넣어 관리한다.

 

헬로 패킷 정보

- 10초에 한번씩 발생, 꼭 Neighbor관계가 형성되어야 통신 시작.

 

(*) 중요표시: 서로간의 헬로 패킷에서 최소한 * 표시 된 것들끼리는 똑같아야 이웃으로 인정.

=> OSPF 구성에서 서로 Neighbor 형성이 잘 되지 않는 경우 * 표시 된 것들끼리 일치하는지 확인.

 

Router ID Hello/dead intervals* Neighbor Area-ID* DR IP Address BDR IP Address Authentication password stub area flag*

 

Router ID

: 통상 그 라우터의 IP 주소 중 가장 높은 IP 주소를 사용.

ex. ethernet 0 150.100.1.1

    ethernet 1 150.200.1.1

    serial 0 203.240.100.1    >> OSPF Router ID가 됨.

 

만약 이 serial 0 인터페이스가 계속 죽었다 살았다 한다면 Router ID가 계속 바뀌게 됨. 따라서 가장 안정된 인터페이스를 사용해야함. => 이를 위해 OSPF에서는 Loopback 인터페이스를 사용하고, Loopback 인터페이스가 있으면 주소의 높낮이에 상관없이 무조건 이 주소가 라우터 ID가 됨.

 

 

DR(Designated Router)와 BDR(Back up Designated Router)

 

DR은 전달 받은 다른 라우터들의 Link State 정보를 모두 관리하면서 링크의 상태를 항상 일치시키는 역할.

BDR은 DR이 업무를 제대로 수행하는지 관찰, DR 라우터가 다운되면 DR의 역할.

->  OSPF 에서는 모든 라우터가 반드시 DR, BDR과 Link State를 Sync해야함 Adjacency

 

DR과 BDR은 라우터 ID와 라우터 Priority를 가지고 선출된다.

 1) Priority가 높아야 함 (Default = 1)

 2) Priority가 같으면 라우터 ID가 높은 것 선택

 

어떤 라우터를 영원히 선출되지 못하게 하려면 Priority를 0으로 세팅하면 됨.

 

 

OSPF에서 링크 변화 눈치채기

: 선출된 DR, BDR을 이용해서 링크의 변화를 업데이트해 나가는 과정

 

1. 라우터가 처음 켜지거나 새로 OSPF 라우팅으로 구성되면 멀티캐스트 주소 224.0.0.5를 이용해서 헬로 패킷을 보낸다.

2. 헬로 패킷을 이용해서 새로운 라우터가 DR과 BDR의 주소를 알게된다. 

3.  새 라우터는 자신이 가지고 있는 링크 정보를 LSA(Link State Advertisement)에 담아 모든 DR에게 전송한다. 이때 멀티캐스트 주소 224.0.0.6을 사용하며 모든 DR, BDR에 전송. DR에 LSA가 도착하면 BDR은 자신의 타이머를 세팅하고 DR이 새로운 라우터에게서 받은 정보를 다른 OSPF 라웉터들에게 재전송하는지 기다리게 됨(감시)

4. DR은 새로 받은 LSA정보를 멀티캐스트 주소 224.0.0.5를 이용해서 다른 모든 OSPF 라우터들에게 전송함(새 라우터 포함). 전송 후 DR은 모든 라우터들로부터 ack를 받음으로써 자기가 보낸 정보가 잘 도착했구나 생각하게 됨.

5. 이 때 DR이 BDR의 타이머가 끝날 때 까지 LSA정보를 다른 라우터들에게 전송하지 않으면 BDR은 DR이 되고, 헬로 패킷으로 BDR 새로 선출.

6. 만약 링크가 끊어지면 해당 라우터는 그 정보를 즉시 DR에게 알리고, DR은 그 LSA정보를 다시 모든 라우터들에게 전송함. 새로운 정보를 받은 라우터들은 그 LSA를 가까운 네트워크로 플로딩해서 네트워크에 대한 정보를 업데이트함.

 

>> OSPF 라우터에서 링크에 어떤 변화가 생기면 우선 그 네트워크에 있는 DR에게 알리고, DR은 다른 OSPF 라우터에게 알려 각자의 라우팅 테이블을 업데이트 한다.