OSPF   Open Shortest Path First   OSPF 라우팅 프로토콜

1. OSPF (Open Shortest Path First)

  ㅇ 링크상태 라우팅 프로토콜에 기초하여, 
     - 자치시스템(AS) 내부의 라우터들끼리(IGP), 라우팅 정보를 교환하는 라우팅 프로토콜

  ㅇ 출현배경
     - 1980년대 중반에 RIP 라우팅 프로토콜이 대규모 이질적인 망간 라우팅에 비효율이어서,
     - IETF에서 SPF 알고리즘에 기초하여 공개(Open)적으로 개발되어, 사내,캠퍼스내 등 인터넷에 적용


2. OSPF 특징

  ㅇ Interior Gateway Protocol(IGP)에 속함
     - 동일 자치시스템(AS) 내에 있는 라우터끼리만 라우팅

  ㅇ Link State 기술에 의한 최단경로 선택 라우팅 알고리즘      ☞  링크상태라우팅프로토콜
     - 최단 경로를 선택하기 위해 Dijkstra의 SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 사용

  ㅇ 빠른 재수렴 (Fast Reconvergence) 및 부분 갱신 (Partial Update)
     - OSPF 라우터 각각이 전체 네트워크 토폴로지 정보를 갖으므로, 토폴로지 변화에 빠른 대처 가능
     - 네트워크가 안정되면(Convergence), 라우팅 갱신 정보 만이 전달됨
        . 즉, 링크 상태(Link State)의 변화시에 만 라우팅 정보를 전송            ☞ 링크 상태 참조

  ㅇ 라우팅 메트릭으로  링크 비용 사용                                          ☞ 링크 비용 참조  
     - 목적지까지의 최적 경로 선택을 위한 라우팅 메트릭으로는 Link Cost 사용

  ㅇ 네트워크를 영역 단위로 나누어 구분 관리                ☞  OSPF Area, 라우팅 계위 참조
     - AS(자율시스템) 내부에 영역(Area) 개념을 두어, 2-level에 의한 계층적 라우팅 구현

  ㅇ 라우터 인터페이스에 접속된 OSPF 네트워크 종류에 따라 동작 방식이 달라짐
     -  ☞ OSPF 네트워크 구분, 인접 관계 참조

  ㅇ VLSM(Variable Length Subnet Mask) 및 CIDR(Classless InterDomain Routing) 지원
     - Classless Routing


3. OSPF 라우터

  ㅇ 주요 역할 
     - 이웃라우터들 간에 인접관계 유지, 라우팅 정보 교환, 동일한 LSDB 유지,
       최적 라우팅테이블 구축 등
        . 이웃라우터에서 링크상태,라우터 정보를 수집 전달하고, 자신의 링크상태를 광고하고,
        . 소속 OSPF 영역 내의 모든 라우터는 동일한 링크상태 데이터베이스(LSDB)를 갖게되고,
        . SPF 알고리즘을 사용하여 최적 경로를 산출하며, 라우팅테이블을 구축함

  ㅇ OSPF 에서의 라우터 구분                                       ☞  OSPF Router 참조


4. 통상, OSPF 라우터에서, 유지관리하는 테이블 들

  ㅇ Neighbor Table             : 모든 인접 라우터들의 리스트 관리 (헬로 패킷들로부터 구축됨)
     - 시스코社 확인 명령) show ip ospf neighbor
  ㅇ Link State Database (LSDB) : 목적지 경로에 대한 Topology 관리 (LSA 패킷들로부터 구축됨)
     - 인접관계를 맺은 라우터들 간에, LSA 패킷을 교환하여, LSDB 구축
     - 시스코社 확인 명령) show ip ospf database
  ㅇ Routing Table              : LDSB에 존재하는 경로들 중, 최적 경로들 만으로, 리스트 관리
     - 만일, 최적 경로가 둘이면 로드 분산됨
     - 시스코社 확인 명령) show ip route


5. OSPF 패킷 구성, 종별, 주소

  ㅇ OSPF 패킷 구성                                               ☞  OSPF 공통 헤더 참조
     

  ㅇ OSPF 패킷 종별                                               ☞  OSPF 패킷 종류 참조
     - Hello 패킷(1), DDP 패킷(2), LSR 패킷(3), LSU(4) 패킷, LSAck 패킷(5)

  ㅇ OSPF 패킷 운반
     - OSPF 메세지는 UDP/TCP 등을 사용하지 않고, 
     - 직접 IP 데이터그램(프로토콜 ID : 89)에 의해 운반됨

  ㅇ OSPF 라우팅 정보 단위                                              ☞  LSA 패킷 참조
     - OSPF에서 라우팅 정보가 담겨진 패킷 형태의 정보 단위

  ㅇ OSPF 멀티캐스트 IP 주소                           ☞ ALLSPFRouters, ALLDRouters 참조
     -  224.0.0.5 (ALLSPFRouters) : OSPF를 지원하는 모든 라우터에게
     -  224.0.0.6 (ALLDRouters)   : DR(Designated Router)와 BDR에게


6. OSPF 네트워크

  ※ ☞ OSPF 네트워크 구분 참조
     - OSPF는 다른 라우팅 프로토콜과는 달리, 네트워크 종류별로 설정 및 동작방식이 다름
        . 例) BMA, NBMA, PTP 등


7. 표준

  ㅇ RFC 1131 (Version 1, 1989, 테스트로만 사용 후 폐기), RFC 2328 (Version 2, 1998)
     - 표준작업 1988~1991년

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