OSPF review

OSPF 에 대해서 정리해 봅니다.

OSPF 의 특징

  - 모든 area 는 반드시 area 0 와 연결되어야 한다.
  - 같은 AREA 의 모든 라우터는 동일한 topology 테이블을 가지고 있다.
  - 2 level의 계층적 설계를 가진다. ( transit area - backbone/area 0 , regular areas - other areas)

OSPF 3 Tables 

  - Routing Table
  - Topology Table
  - Neighbor Table



OSPF Terminology

  - Link State Database
  - SPF(Shortest Path First)
  - LSU(Link State Update)
  - LSA(Link State Advertisement)
  - Area
  - ABR(Area Boarder Router)
  - Backbone Router
  - DR(Designated Router) / BDR(Backup Designated Router)


OSPF Neighborship :

  OSPF의 경우 네이버를 맺을 때 라우터가 가지고 있는 고유값 Router ID를 이용해서 네이버를 구성하게 된다. 기본적으로 Router-id 는 loopback > physical  interface 의 IP를 이용하면 여러개의 loopback ip address 가 있는 경우 IP가 큰거(Higher)를 선택하게 된다.


OSPF Neighbor Establishment Process

  Down -> INIT -> 2-WAY -> EXSTART -> EXCHANGE -> LOADING -> FULL

Down -> INIT -> 2-WAY ->

   라우터가 hello packet을 받으면 다음 내용들을 확인해서 네이버를 맺을지 결정한다. 

    - Hello / Dead timer  

   - Subnet mask 

   - Network type 

   - area ID

   - authentication 

*** Hello Timer

Point-to-Point, Broadcast : Hello 10 sec, DEAD 40 sec
NBMA : Hello 30 sec, DEAD 120 sec

*** OSPF Network Compatibility

   - Broadcast, non-broadcast 

   - point-to-point, point-to-multipoint

   DR/DBR Election 는 multi access network 에서만 존재하면, 일종의 OSPF 의 master/slave 를 선출하는 과정이라고 보면 된다. 같이 링크를 사용하는 모든 라우터는  오직 DR/BDR 와 맺으면, 네이버를 맺은 라우터와 서로 LSU를 생성해서 교환하게 되는 것이다. 

EXSTART -> EXCHANGE ->

          

LOADING -> FULL

Problem of NBMA network 

OSPF의 경우 Hello message를 multicast ip address (224.0.0.5/6)를 이용해서 전달한다. 하지만 NBMA 망에서는 multicast packet을 사용할수 없기 때문에 네이버를 맺을수 없다. 

이 경우 neighbor 명령을 이용해서  hello packet를 생성하면 multicast IP 주소가 아니라 unicast 주소를 이용해서 전달할 수 있다. 

LSA TYPE

다음은 OSPF를 처음 배우면서 가장 이해하기 힘들었던 LSA Type 이다. 현재 LSA에는 6개의 타입이 주로 사용되고 있다. 

• Type 1 - 동일한 area 내의 경로 정보 (Internal Routers)
• Type 2 - 경로 정보는 없고 DR/BDR 에 대한 정보만 포함 (DR)
• Type 3 - 네트워크 정보를 다른 area 로 전달(ABR)
• Type 4 - ASBR의 위치정보(ABR,ASBR)
• Type 5 - 외부 경로 정보를 포함(ABR,ASBR)
• Type 7 - NSSA area에서만  외부경로를 redistribute 했을때, LSA Type 7 으로 생성해서 전달하고 이를 ABR에서 다시 Type 5 로 변환해서 백본(area 0)로 전달

Default Link Metric

OSPF에서는 bandwidth를 이용해서 metric 값을 생성한다. 

          Link Metric = 100M / Bandwidth


OSPF Stub AREA

  Stub network는 network 말단(end network) 이라고 생각하면되다. 따라서 area0 에서 stub network area 에 대해서 Type 5(external route)를 필터링한다. 그 대신에 Defaul Route 정보를 stub area 에 생성해서 모든 다른 네트워크에 대한 패킷을 ABR를 통해서 area 0 로 들어오고, 결국 area 0에서 보내진 패킷에 대해서 routing 을 한다. 

OSPF Totally Stub AREA

  Totally Stub network은 stub network 과 유사하나 Type 5(External Route) 뿐만 아니라 Type 3(network Summary) 까지 필더링하는 것이 다른 점이다. 

OSPF Not-So-Stubby AREA

Stub network 을 사용하게 되면, redistribute 된 외부경로를 백본(area 0) 전달하면 모두 필터링되서 route를 추가 할 수 없다. 이를 해결하기 위해서 NSSA(not-so-stubby area)에서 redistributed 된 경로는 Type 7으로 지정하고 NSSA 에서 필터링 되지 않게 만든다. 

일단, Type 7 LSA 데이터가 ABR에  도착하게 되면  Type 5 로 변경되서 백본(area 0)로 전달된다. LSA Type 7 는 NSSA area 에서만 존재하게 된다. 

OSPF Route Summarization 

OSPF 에서는 ABR, ASBR 에서만 summarization 이 가능하다. 왜냐하면 OSPF 는 Link State Database 를 기반으로 best path 를 찾기 때문이다. 따라서 같은 area 내의 모든 라우터는 동일한 LSDB 를 가지고 있어야 하기 때문에 summary 를 할수 없다. 

ABR summarization 

Router(config-router)# area area-id range address mask   

ASBR summarization 

Router(config-router)# 

        summary-address address mask [not-advertise] [tag tag]

OSPF Default Route Injection 

방법1. default router를 생성하고 전달

R3(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 null 0
R3(config)# router ospf 1
R3(config-router)# default-information originate

방법2. always 키워드를 사용

R3(config)# router ospf 1
R3(config-router)# default-information originate always

참조 : 

http://www.itcertnotes.com/2011/02/ospf-neighbor-establishment-process.html

http://packetlife.net/blog/2008/jun/24/ospf-area-types/