* about Network..

IP Routing Protocol

Interior Gateway Protoco

Distance Vector Routing Protocol

Equal Cost Multi Path Routing Protoco

AS Number 필요여부

불필요

Metric

Bandwidth

Routing Information 의 갱신 주기

변화가 생기면 즉시 전달

Neighbor 설정 관계

Hierachy

Advertising 하는

IP Network Address 형태

Classless (VLSM) 및 Aggregation 된 형태

Advertising 할 IP Network  Address 선언방법

Area 내의 일반 라우터는 직접 연결된 Network  Address 를 선언하고 , Border 라우터는 Area 내의

모든 Network Address 를 선언

OSPF에서 Area들은 위와 같이 Area 0에 모두 접속되어 있는 형태로 구성된다. 개념적으로 다음과 같이 Area 2과 Area 1을  매개체로 Area 0에 연결되는 것은 허용되지 않는다

만약 위 그림과 같이 어쩔 수 없이 Area2가 직접 Area 0에 연결되지 못하는 상황이 발생할 경우에는 논리적으로 Area 2를 Area0로 연결해 주어야 하는데 이러한 Link를 Virtual Link라고 한다. 그리고 Area1을 Area2의 Virtual Link에 대한 Transit Area라고 한다

Area 0는 각 Area로부터 Routing Information을 전달받아 다시 각 Area로 전달하는 역할을 중심 Area로서 Backbone Area라고도 불리며 나머지 Area는 Leaf Area라고도 불린다.

DR은 BDR은 다음과 같이 Broadcast가 지원되는 LAN에서 이용되는 라우터의 형태이다. 만약 다음과 같이 LAN에 여러개의 라우터가 접속되어 있다고 가정하자

만약 RIP이나 IGRP와 같은 Routing Protocol을 운영한다면 모든 라우터는 다음과 같이 서로간에 Routing Information을 교환할 것이다.

이러한 현상은 LAN의 대역을 소모하는 결과를 낳을 것이다. 따라서 어느 특정 라우터를 매개체로 하여 Routing Information을 교환한다면 상대적으로 Routing Information 교환에 따른 부하를 줄일 수 있을 것이다. 이때 특정 라우터를 DR (Designated Router)라고 한다.

그리고 DR에 장애가 발생하는 경우를 대비해 Backup DR이 이용되며 나머지 라우터들은 DR, BDR과 Routing Information을 교환한다.

이러한 DR과 BDR은 운영자가 직접 정해줄수도 있는데 운영자가 정해주지 않을 경우는 라우터간에 Hello message를 주고 받아 DR과 BDR을 자동으로 선정한다

만약 Area 1에 Class B IP Network Address 16개  130.16.0.0 ~ 130.32.0.0가 속해 있다면 Area 1의 ABR은 Area 0로 Routing Information을 넘길때 16개에 대한 경로를 각각 전달하는 것이 아니라 이것을 다음과 같이 Summarization하여 전달한다.

마찬가지로 Area 0 에 있는 Routing Information 이 Area 1 으로 전달될때에서 Summarization 된 형태로 전달된다.



ASBR 에서는 외부 네트웍에 대한 정보를 Summarization 된 형태로 전달한다.

이러한 Router Summarization은 자동으로 이루어지는 것은 아니고 운영자가 Summarization된 형태로 정보가 전달될 수 있도록 라우터를 설정해 주어야 한다.



Summarization된 형태로 Routing Information을 전달하면 라우터의 메모리 절약 및 성능 향상, 그리고 대역을 절약할 수 있다는 점을 이미 언급하였었다.

OSPF를 운영하고 있는 라우터는 자신에게 접속된 네트웍에 대한 정보를 다른 라우터에게 전달하는데 이 정보를 Link State라고 한다.



그리고 라우터는 이렇게 모은 Link State Database를 가지고 네트웍에 대한 Tree를 형성하고 Shortest Path First 알고리즘을 이용하여 목적지까지 가장 적은 Cost로 갈 수 있는 경로를 Routing Table에 등록을 한다.

Link State를 전달하는 것을 Link State Advertisement라고 하는데 Link State Routing Protocol의 특징중 하나는 Link State에 변화가 있을 경우 이것을 모든 라우터에게 즉시 전달하는 것이라고 하였다. OSPF는 이러한 특징을 따르는데 이러한 Link State를 전달하는 Message를 LSA라고 하며, 라우터가 LSA를 전달받으면 해당 정보가 자신의 Database에 없을 경우 이것을 자신의 Database에 등록하고 즉시 그 LSA를 다른 라우터들에게 전달한다. 이러한 LSA는 OSPF에 참여하는 모든 라우터에게 전달되는데 이러한 것을 Flooding이라고 하며, Link State Routing Protocol의 특징에서 이야기 한적이 있다.

그림에서 라우터C는 외부에 있는 네트웍에 대한 정보를 재분배하여 내부에서 발생한 정보와 함께 Summarization된 형태로 각 Area의 ABR에게 전달할 것이다. 그런데 위 그림과 같이 다른 AS로 갈 수 있는 경로가 1개 뿐일때 외부 네트웍에 대한 모든 경로정보를 갖고 있다는 것은 불필요한 것일수 있다. Default Route는 이런때 필요한 것이다.



OSPF에서 정의된 Stub Area는 ABR이 다른 AS에 있는 외부네트웍에 대한 경로정보를 Internal Router에게 전달하지 않는 Leaf Area를 말한다. ABR은 오직 동일 AS에 있는 정보만을 Internal Router에게 전달할 뿐이다. 이것은 결과적으로 Internal Router의 메모리를 절약해 주는 장점이 있다.



AS내에 있는 네트웍 정보만 1000개인데, 외부에 대한 경로정보가 10000개일 경우 Stub Area라는 것을 설정하면 10000개의 항목 유지에 필요한 메모리를 줄일 수 있다. 대신 ABR은 Default Route 0.0.0.0에 대한 정보를 Internal Router에게 전달하는 것이 바람직하다.

Stub Area에 있는 라우터들은 외부 네트웍에 대한 정보를 받지 않을뿐이지 AS내에 있는 내부 네트웍에 대한 정보는 전달받는데, Internal Router들은 이러한 내부 네트웍에 대한 정보를 전달 받지 않아도 된다. Internal Router들은 다른 Area로 접근할 수 있는 ABR에 대한 정보만 알면 되기 때문이다.



이처럼 외부 네트웍은 물론 내부 다른 Area에 있는 네트웍에 대한 정보마저 전달받지 않는 Area를 Totally Stub Area라고 한다.

Stub Area와 관련해서 주의해야 할점은 해당 Area가 다른 Area에 대한 Virtual Link를 제공하는 Area이면 안된다는 점이다.



그리고 Area 0도 Stub Area로 설정되어서는 안된다는 점이다.

다음과 같이 라우터가 연결되어 있다면 라우터A에서 Network 130.140.0.0에 대한 Cost는 각 Link의 Cost를 모두 합한 값 64+48 이다.

RIP이나 IGRP에서와 같이 OSPF에서도 Routing Information을 재분배하는 경우가 있는데 주의하여야 할 것은 재분배할때 default-metric으로 대역을 선언하는 것이 아니라 계산된 Cost를 선언해 주어야 한다는 점이다.

OSPF를 운영하는 라우터는 다른 Routing Protocol에 있는 정보 혹은 Static Route를 OSPF로 재분배할 경우 이 네트웍을 외부네트웍으로 간주하는데 그때 Metric 형태를 지정해 주어야 한다. Metric 형태에는 두 가지가 있는데 첫번째 형태는 E2, 두번째 형태는 E1으로 운영자가 E1 방식으로 지정하지 않는한CISCO 라우터는 E2 형태로 전달한다. RIP이나 IGRP에서는 내부 네트웍에 대한 정보이든 외부 네트웍에 대한 정보이든 Metric은 한가지 형태인 것과 차이가 난다.



그렇다면 E2 Metric과 E1 Metric의 어떤 차이가 있을까? 위 그림에서 외부 네트웍 130.100.0.0이 있을 경우 라우터 C가 130.100.0.0에 대한 정보를 전달할때 E2 형태로 Metric을 전달하면 라우터 A가 갖는 130.100.0.0에 대한 Cost는 50이다. 반면 라우터 C가 E1 형태로 Metric을 전달하면 라우터A가 갖는 130.100.0.0에 대한 Cost는 10+10+50 즉 70이 된다. 즉 E2 Metric은 Area내의 Cost를 무시하고 외부의 Cost만 반영되며, E1 Metric은 외부 Cost는 물론 내부 Cost도 반영된다.

process-id는 OSPF에 대한 번호이다. 일반적으로 같은 AS내에 OSPF 라우터들은 같은 번호를 부여하는데 달라도 상관은 없다. 다만 동일 라우터내에서 여러개의 OSPF를 운영하고자 한다면 다른 번호만을 이용하면 된다.



ip-network-address는 직접 연결된 Interface에 할당된 IP Network Address이다. 그러나 OSPF는 RIP과 IGRP와 달리 VLSM을 지원하므로 Subnet Address를 선언해도 된다. Subnet Address는 wildcard-mask를 활용하면 된다. Subnet Mask를 이용그리고 area-id는 해당 Interface가 어느 Area에 속하는지 명시하는 것이다.

위 그림과 라우터의 Interface에 IP Network Address가 할당되어 있다면 라우터에서 다음과 같이 OSPF를 설정하여야 할 것이다.

process-id 인 100은 임의의 숫자로 AS Number가 아니라는 것을 명심하자. 그리고 /29 에 대한 wildcard-mask가 왜 0.0.0.7인지 생각해 보면 알 수 있을 것이다.



그리고 동일한 Area내의 Interface에 할당된 IP Network Address는 Aggregation된 형태로 표현될 수 있다. 따라서 위의 환경설정은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

64는 8의 배수이고 64에서부터 71까지 8개가 연속되어 있으므로 축약이 가능하다.

Area 2는 Area 0에 접속되어 있지 않으므로 Area 0와 Virtual Link를 생성하여야 한다. Virtual Link를 생성하는 방법은 다음과 같다.



Router(config)# area area-id virtual-link router-id



area-id는 Virtual Link를 필요로 하는 Leaf Area와 Area 0 사이에 놓인 Area 번호이고, router-id는 상대측 Router ID로 해당 라우터에서 show ip ospf database라고 입력하면 알 수 있다. 일반적으로 Router ID는 라우터의 Interface에 할당된 IP Address중에서 가장 큰 값의 IP Address로 정해진다.

위 그림에서 Virtual Link를 생성하여야 하는데 방법은 다음과 같다.

다음과 같은 상황이 있다고 하자. 라우터A와 B는 ABR이고 C는 ASBR이라고 가정하자. 각 Area에는 다음과 같은 IP Network Address가 있다고 하자. 라우터A와 B는 ABR이고 라우터C는 ASBR이다.

위와 같이 설정하면 라우터A는 Area 0로 2개의 항목만을 전달하고, Area 2로는 3개의 항목만을 전달할 것이다. 라우터B도 라우터A와 비슷하다. 그리고 라우터C는 3%8개의 Class B에 대한 정보를 3%8개 각각 전달하는 것이 아니라 1개로 전달할 수 있다. 이와 같이 Summarization을 보다 효과적으로 하려면 Area 별로 연속된 IP Network Address를 할당하는 것이 바람직하다.



주의하여야 할 것은 ASBR의 OSPF설정에서 외부 네트웍에 대한 정보를 재분배 과정을 통해 OSPF에게 전달해야 한다는 것이다. 재분배 과정이 없으면 외부 정보는 내부로 전달되지 않을 것이다.



또한 외부 네트웍과 연결되는 경로가 1개면 외부 네트웍에 대한 정보를 재분배 과정을 통해 내부로 전달할 필요가 없다는 것이다. Default Route 0.0.0.0/0 만을 전달하면 된다.

Router(config-router)# area area-id stub

Router(config-router)# area area-id default-cost cost

Router(config-router)# area area-id stub no-summary

Router(config-router)# b area-id default-cost cost



Internal Router에서

Router(config-router)# area area-id stub

no-summary는 ABR이 갖고 있는 OSPF 영역내의Summarization된 정보를 전달하지 않겠다는 의미이다. 결과적으로 Default Route 0.0.0.0 이외의 어떤 정보도 전달하지 않겠다는 의미이다.



다음의 상황에서 Area 2를 Stub Area와 Totally Stub Area로 각각 설정해 보자. Area 0에는 IP Network Address 130.100.0.0/16, Area 2에는 130.110.0.0/16이 있다고 가정하자.

만약 Area 2를 Totally Sub Area로 설정하고 한다면 라우터B에서 no-summary를 선언해 주면 된다.

이 경우 ASBR인 라우터A에서는 OSPF와 RIP을 동시에 운영하고, RIP 과 OSPF 정보를 상호간에 재분배하여야 한다.

다음과 같은 상황에서는 어떻게 재분배를 시키는 것이 좋을까?

이 경우에는 라우터 A와 B는 다음과 같이 설정될 수 있다.

metric-type 1을 선언한 이유는 OSPF 영역에 있는 라우터에서 130.100.3%8.0/17로 갈 때 라우터A 혹은 라우터B로 통해 갈 수 있는데 내부 Cost가 반영이 되는 것이 바람직하기 때문이다.

Cost by E1 Metric via A to 130.100.3%8.0/17  =  130

Cost by E1 Metric via B to 130.100.3%8.0/17  =  3%0

----> C는 B 를 선택



Cost by E2 Metric via A to 130.100.3%8.0/17  =  90

Cost by E1 Metric via B to 130.100.3%8.0/17  =  100

----> C는 내부 Cost에 관계없이 A 를 선택

즉 Area X에 임의의 라우터C가 있을 경우 A까지 가는데 E1 Metric에 의한 Cost는 130이고 B까지 가는데 E1 Metric에 의한 Cost는 3%0일 경우 Cost가 적은 B를 통해서 가는 것이 타당하다. 만약 E2 Metric으로 재분배 되었다면 라우터C는 라우터C에서 라우터A까지 가는 Cost가 매우 클지라도 E2 Metric이 작은 경로 A을 선택했을 것이다.



그리고 라우터A와 B에서 subnets를 선언하였는데 이것을 선언하지 않으면 Subnetting된 네트웍은 재분배되지 않는다. 따라서 Subnetwork 130.100.3%8.0/17을 재분배하려면 반드시 subnets를 선언해주어야 한다.

라우터 A

Ethernet 1 : 130.100.16.1/21

Ethernet 0 : 130.100.24.1/21

라우터 B

Ethernet 0 : 130.100.24.2/21

Serial 0   : 130.100.44.1/23

Serial 1   : 130.100.46.1/23

라우터C

Serial 0 :   130.100.44.2/23

Serial 1   : 130.100.46.2/23

Ethernet 0 : 130.100.3%8.1/20

라우터D

Ethernet 0 : 130.100.3%8.2/20

Ethernet 1 : 130.100.144.1/20

라우터E

Ethernet 1 : 130.100.144.2/20

그리고 라우터A와 B에서 Routing Table을 확인해 보자.

OSPF에 의해 얻은 정보는 맨 앞에 O 로 표시된다. 그리고 O와 함께 IA가 함께 표시되는데 이것은 다른 Area에 있는 정보라는 것을 나타낸다. 그리고 130.100.46.0/23에서 알 수 있듯이 Subnetwork 정보가 그대로 전달된다는 것을 알 수 있다. 또한 110/74에서 알 수 있듯이 OSPF의 Administrative Distance는 110이며, 라우터A 에서 130.100.46.0/23까지의 Cost는 74임을 알 수 있다. Cost 74는 라우터A의 e0와 라우터 B의 e0를 연결하는 Ethernet에 대한 Cost 10와 라우터B의 s1과 라우터C의 s1을 연결하는 1.544Mbps Serial Line의 Cost 64가 더해진 값이다.

라우터A의 입장에서 130.100.44.0/23에 대한 Cost가 205인 이유는 라우터B의 s0와 라우터C의 s0간의 Serial Line의 대역이 53%K로 선언되었기 때문이다.



라우터B의 Routing Table은 다음과 같다. 130.100.16.0/21은 라우터 B의 e0와 같은 Area 2에 있기 때문에 IA는 표시되지 않았음을 알 수 있다.

그리고 각 라우터의 Routing Table을 살펴보자



라우터C는 Area 0와 Area 2를 연결하는 ABR로서 Area 1에 있는 네트웍에 대한 정보와 Area 2에 있는 네트웍에 대한 정보를 갖고 있다.

라우터D와 Area 2에 있는 라우터로서 Area 0와 Area 1에 있는 네트웍에 대한 정보를 갖고 있다.

라우터E와 Area 2에 있는 라우터로서 Area 0와 Area 1, Area2에 있는 네트웍에 대한 정보를 갖고 있다.

각 Area에 있는 각 네트웍들은 다음과 같이 Summarization이 가능하다.

따라서 ABR인 라우터B와 라우터C에서는 다음과 같이 환경을 설정하면 될 것이다.

설정 결과 라우터A와 라우터B는 다음과 같이 Summrization된 항목을 전달받는다.

ospf 100 이라는 것에서 process-id 가 100이라는 것을 알 수 있다. Sending updates every 0 seconds 에서 OSPF는 Routing Information을 정기적으로 갱신하는 것이 아니라 변화가 생겼을 경우 즉시 갱신한다는 사실을 간접적으로 알 수 있다. default is 110에서 OSPF의 Administrative Distance는 110 임을 알 수 있다.

sh ip ospf는 라우터에서 운영되고 있는 OSPF의 일반적인 상황을 알려주는 명령어이다. Router ID, Area 정보등을 알 수 있다. ID 130.100.3%8.1은 Router ID가 130.100.3%8.1이라는 사실을 알려준다. Interface s0 및 s1에 130.100.44.2 및 130.100.46.2가 있지만 130.100.3%8.1이 가장 크므로 그것이 Router ID로 이용되었다. area border router는 이 라우터가 ABR이라는 사실을 알려준다. SPF algorithm executed 9 times에서 Area2에 대한 Routing Table을 생성하기 위한 SPF algorithm이 9번 수행되었다는 사실을 알 수 있다. 그리고 130.100.3%8.0 255.255.224.0로부터 Area 2에 130.100.3%8.0/19가 할당되었다는 사실도 알 수 있다.

sh ip ospf interface는 각 Interface와 관계되 내용을 보여주는 것으로 각 Interface가 어떤 Area에 속하는지, Cost가 얼마인지 등을 알 수 있다. 그리고 Interface Ethernet의 경우에는 DR인지 BDR인지를 알려준다.