[컴퓨터네트워크2] 하향식접근 5장 (3) - DV 알고리즘, intra-ISP 라우팅 : OSPF

전공수업

[컴퓨터네트워크2] 하향식접근 5장 (3) - DV 알고리즘, intra-ISP 라우팅 : OSPF

dayeonsheep 2025. 3. 19. 01:40

글로 복습하는 건 머리로만 이해하는 것보다 시간도 오래걸리지만
나중에 보기 좋긴 함 그리고 뭐... 말로 써보면 남한테 설명 해주는 것처럼 기록하니까 좋기도...
미래의 나를 위해...

Distance vector algorithm

반복, 비동기 iterative, asychronous
각 로컬 반복 cased by:

로컬 링크 비용 변경
neghbor의 DV 업데이트 메시지

분산 distributed

각 노드는 DV가 변경될 때만 인접 노드에 알림
그런 다음 이웃은 필요한 경우 이웃에게 알립니다

로컬 링크 비용이나 이웃으로부터 메시지 올 때까지 기다리기

예상값 재계산하기

목적지에 대한 DV값이 바뀔 경우, 이웃에게 알림
-> DV값이 변경되지 않을 때까지 반복

-> 확산되는 순서 from c
전파를 저런 순서로 하는구나~ (당연함)

link cost가 변경됐을 때

작은 값으로 변경되면 빨리 평형상태(값 안 바뀌는 상태)가 된다.
근데 큰 값으로 변경되면 루프 많이 계산해야함.
저걸 이용해서 패킷을 포워딩을 해야되면 Loop를 도는 현상이 발생할 수도 있다
목적지를 찾아가지 못하고 루프를 도는 현상이 발생할 수도 있다는 거
dv에서 link cost가 변경될 경우
-> 넽웤 관리잦가 설정하거나 길이 끊어지거나, distance 값 변경됏으면 또 neighbor에 알려줘라

근데 큰 값으로 변경 counting to infinity problem 생김
근데 이건 노드 3개일 때만 생기는 문제라고 함. loop를 돌게 됨

-Y는 X에 대한 직접 링크가 새로운 비용 60을 갖는다고 보지만 Z는 비용이 5인 경로가 있다고 말했습니다. 그래서 y 는 "x에 대한 나의 새로운 비용은 z를 통해 6이 될 것입니다"를 계산합니다. Z에게 6에서 X까지의 새로운 비용을 알립니다.

-Z는 Y를 통해 X로 가는 길에 새로운 비용이 6이라는 것을 알게 되므로, Z는 "Y를 통해 X에 대한 나의 새로운 비용은 7이 될 것"이라고 계산하고, Y에게 X에 대한 7의 새로운 비용을 알립니다.

-Y는 Z를 통해 X로 가는 길에 새로운 비용이 7이라는 것을 알게 되므로, Y는 "Y를 통해 X에 대한 나의 새로운 비용은 Y를 통해 8이 될 것"이라고 계산하고, Z에게 X에 대한 8의 새로운 비용을 알립니다.

-Z는 Y를 통해 X로 가는 길에 새로운 비용이 8이라는 것을 알게 되므로, Z는 "Y를 통해 X에 대한 나의 새로운 비용은 9가 될 것"이라고 계산하고, Y에게 X에 대한 9의 새로운 비용을 알립니다.

y를 거쳐서 잘못된 정보로 계속 값을 다시 계산하면서 loop를 돌게된다

그런데 이걸보고 생긴 궁금증

궁금증1: 만약 cost가 바뀐게 이전 최소경로값이랑 같으면 어느 link를 우선선택하는지 기준이 있는지?
-> 추측으로는 link끼리 소통하는 데도 라우터를 덜 지나갈수록 에너지? 복잡성?을 줄일 수 있는 걸까나
궁금증2: 나를 지나지 않고 가는 경로만 찾는 알고리즘은 없는지?
궁금증3: 왜 정보를 늦게 전달해 주는지?

1. 만약 비용이 바뀐 값이 이전 최소 경로 값과 같다면, 어느 링크를 우선 선택하는지?

기본 원칙:
Distance Vector 알고리즘에서는 단순히 최소 비용을 우선 선택.
즉, 같은 비용의 경로가 여러 개라면 무작위로 선택되거나, 구현 방식에 따라 달라질 수 있음.
추측한 내용(라우터를 덜 지나가는 경로를 선호하는지?)

Distance Vector 알고리즘은 홉(hop) 수를 고려하지 않고 비용(cost)만 비교합니다.
따라서 경로가 짧다고 해서 반드시 우선 선택되지 않음.
하지만 Link State 알고리즘(OSPF, Dijkstra) 같은 경우에는 홉 수도 고려할 수 있음.

2. 나를 지나지 않고 가는 경로만 찾는 알고리즘은 없는지?

이 문제를 해결하는 대표적인 방법이 Split Horizon과 Poison Reverse 기법입니다.

Split Horizon:
- 나를 통해 온 경로를 다시 나한테 보낼 수 없게 하는 방법.
- 예를 들어 Y가 Z로부터 X까지의 경로를 받았으면, Y는 다시 Z에게 "X까지의 거리 정보"를 보내지 않음.
- 이렇게 하면 무한 루프 문제를 방지할 수 있음.
Poison Reverse:
- 만약 Y가 Z에게서 X까지 가는 경로를 배웠다면, Z에게 "나는 X까지 가는 경로를 무한대로 간주할게"라고 알려줌.
- 이렇게 하면 Z가 잘못된 정보를 받아들이는 것을 방지할 수 있음.
- 하지만 네트워크 크기가 크면 불필요한 업데이트가 많아져 비효율적일 수 있음.

즉, Distance Vector 기반의 알고리즘에서도 나를 거치지 않는 경로를 선택하는 방법이 있지만,
기본 알고리즘 자체는 그런 기능이 없음.
추가적인 기법을 적용해야 함.

3. 왜 정보를 늦게 전달해 주는지? ("Bad News Travels Slow")

Distance Vector 알고리즘은 경로 정보를 주기적으로 교환하는 방식이라서 다음과 같은 문제가 발생함.

(1) 네트워크가 변경된 후 정보가 점진적으로 퍼짐

각 노드는 주기적으로 이웃에게 업데이트된 정보를 전달.
하지만 이전 값이 업데이트되기 전에 잘못된 정보가 전달될 수 있음.
예를 들어, X → Y의 비용이 갑자기 증가하면, Y는 여전히 이전 비용을 가지고 업데이트됨.
그러다 보니 Y가 잘못된 정보를 Z에게 보내고, Z가 다시 잘못된 정보를 Y에게 보냄 → Count-to-Infinity 발생

(2) 기존의 비용 정보가 새로운 정보보다 더 빠르게 퍼짐

예를 들어, 비용이 줄어드는 경우(좋은 소식)는 한 번의 업데이트로 해결됨.
하지만 비용이 증가하는 경우(나쁜 소식)는 여러 단계에 걸쳐서 업데이트되어야 함.

결론

같은 비용이 있다면, 단순히 비용이 작은 경로를 선택하며 홉 수는 고려되지 않음.
Split Horizon, Poison Reverse 같은 방법으로 나를 거치지 않는 경로를 강제할 수 있음.
Distance Vector 알고리즘의 구조상 정보가 천천히 업데이트되는 문제가 있음.
- 특히, Count-to-Infinity 문제가 발생하는 이유는 잘못된 정보가 순환하면서 업데이트되기 때문.
- 이 문제를 해결하기 위해 벨만-포드(Bellman-Ford) 알고리즘 + 추가 기법(e.g., Split Horizon) 사용.

오호 그렇다고 함

LS vs DV

DV는 이웃된 노드들과만 메시지 교환 / 자신으로부터 네트워크 내 모든 노드들로부터 최소 비용 추정값을 제공

LS는 모든 노드들과 메시지를 브로드캐스팅으로 교환 / 자신의 이웃 노드 링크 비용만 제공

차이 분류	LS	DV
message complexity	라우터가 n개면, O(n^2) msgs sent - 전체 정보를 필요로 함 - 각 노드는 모든 다른 노드와 (broadcast를 통해) 통신 - 오직 자신에게 직접 연결된 링크의 비용만 알린다	이웃 끼리 주고받음, 수렴 시간 다양 - 각 노드는 오직 직접 연결된 이웃과만 메시지 교환 - 자신으로부터 네트워크 내 자신이 알고 있는 모든 노드로의 최소 비용 추정값을 이웃들에게 제공 - 링크 비용이 변하고, 이 새로운 링크 비용이 이 링크에 연결된 어떤 노드의 최소 비용 경로에 변화를 준 경우에만 DV 알고리즘은 수정된 링크 비용을 전파한다
speed of convergence	O(n^2) 알고리즘, O(n^2) msgs - 링크 비용이 변할 때마다 새로운 링크 비용이 모든 노드에게 전달되어야 한다	수렴시간 다양 - 라우팅 루프있을 수 있음 (라우팅 테이블이 평형상태가 되지 않을 때) - count to infinity 문제 - 매번 반복마다 직접 연결된 이웃끼리 메시지를 교환 - 알고리즘의 결과가 수렴하는 데 걸리는 시간은 많은 요소에 좌우된다
robustness : 라우터가 오작동하거나 손상될 때 어떻게 하는지?	- 잘못된 link cost 주더라도 크게 영향 안 미칠 수 있다 - 각각의 라우터가 자기자신의 테이블을 계산, 옆 애가 잘못된 정보를 주더라도 거기까지 가지 않는 건 올바르게 계산할 수 있음 - 라우터는 연결된 링크에 대해 잘못된 비용 정보를 브로드캐스트할 수 있다. - 노드는 링크 상태 브로드캐스트를 통해 받은 패킷을 변질시키거나 폐기할 수 있다. - 그러나 하나의 링크 상태 노드는 자신의 포워딩 테이블만 계산하기 때문에 링크 상태 알고리즘에서 경로 계산은 어느 정도 분산되어 수행된다. -> 따라서 링크 상태 알고리즘은 어느 정도의 견고성을 제공한다.	- DV 라우터는 잘못된 경로 비용을 advertise 할 수 있다 ("모든 곳에 정말 저렴한 경로가 있습니다"): -> 블랙홀 문제 - 각 라우터의 DV는 다른 라우터에 의해서 사용돼서, 네트워크를 통해 오류가 전파됨 - 노드는 잘못된 최소 비용 경로를 일부 혹은 모든 목적지에 알릴 수 있다. - 각 반복마다 한 노드의 거리 벡터 계산이 이웃에게 전달되고 다음 반복에서 이웃의 이웃에게 간접적으로 전달된다. -> 따라서 거리 벡터 알고리즘을 사용하는 네트워크에서 한 노드의 잘못된 계산은 전체로 확산될 수 있다.

하나의 구성 요소 단위가 AS= Autonomous System

•AS(자율 시스템)은 하나의 네트워크 관리 기관(ISP, 기업, 대학교 등)에 의해 운영되는 라우터들의 집합이다.

•AS 내부에서는 자체적인 라우팅 정책을 따르고, 외부 AS와는 표준 프로토콜을 사용해 통신한다.

AS 안 라우터 to 라우터가 ; intra AS routing, IGRP(내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜), (RIP, OSPF, IS-IS, ECGRP)
AS와 AS : inter as routing protocol, (BGP)

이건 이해했는데
왜 intra-ISP라고 부르는지?

왜 OSPF를 Intra-ISP 라우팅이라고 할까?

1. ISP(Internet Service Provider)란?

ISP(인터넷 서비스 제공자, Internet Service Provider)는 인터넷 연결을 제공하는 네트워크 사업자를 의미한다.

예: KT, SK브로드밴드, LG U+, Verizon, AT&T 등

ISP는 고객(개인, 기업, 기관)에게 인터넷을 제공하고, 내부적으로 여러 개의 Autonomous System(AS, 자율 시스템)을 운영하며 네트워크를 관리한다.

2. Intra-ISP 라우팅이란?

OSPF는 한 개의 AS(Autonomous System) 내부에서 동작하는 라우팅 프로토콜이다.
ISP의 네트워크는 자체적으로 하나의 큰 AS로 구성되거나 여러 개의 AS를 포함할 수 있다.
OSPF 같은 Intra-AS 라우팅 프로토콜은 ISP 내부에서만 사용되므로 Intra-ISP 라우팅이라고 부를 수 있다.

즉, ISP 내부(한 개의 AS 안)에서 라우팅할 때 OSPF 같은 프로토콜을 사용하므로 이를 Intra-ISP 라우팅이라고 부르는 것이다.

3. Intra-ISP vs. Inter-ISP 라우팅

Intra-ISP 라우팅	하나의 ISP 내부에서 동작하는 라우팅	OSPF, RIP, EIGRP, IS-IS
Inter-ISP 라우팅	ISP 간(다른 AS 간) 라우팅	BGP(Border Gateway Protocol)

OSPF는 ISP 내부의 네트워크 관리에 사용되므로 Intra-ISP 라우팅 프로토콜이다.
ISP가 다른 ISP와 통신할 때는 BGP(Border Gateway Protocol) 같은 Inter-AS 라우팅 프로토콜을 사용한다.

결론

✅ ISP 내부의 AS(Autonomous System)에서 동작하는 라우팅이므로 OSPF를 Intra-ISP 라우팅이라고 부른다.
✅ ISP 간(AS 간) 라우팅은 BGP 같은 Inter-ISP(Inter-AS) 라우팅 프로토콜을 사용한다.
✅ 즉, OSPF는 "ISP 내부에서만 사용하는 라우팅 프로토콜"이기 때문에 Intra-ISP 라우팅이라고 표현하는 것! 🚀

OSPF 및 인터넷 라우팅 요약

1. 인터넷 라우팅 확장성 문제와 해결 방법

스케일 문제: 수십억 개의 목적지를 저장할 수 없고, 라우팅 테이블 교환이 네트워크를 과부하시킬 수 있음.
관리적 자율성: 인터넷은 여러 네트워크(AS, Autonomous System)로 구성되며, 각 네트워크 관리자가 라우팅을 제어할 수 있음.
해결책:
- 네트워크를 AS(자율 시스템) 으로 나눠 관리.
- AS 내부는 Intra-AS 라우팅 사용 (OSPF, RIP, EIGRP 등).
- AS 간은 Inter-AS 라우팅 사용 (BGP 등).
- AS 내에서는 같은 라우팅 프로토콜을 사용하지만, AS 간에는 서로 다른 라우팅 프로토콜 사용 가능.

2. Intra-AS (내부 라우팅) 프로토콜

RIP (Routing Information Protocol):
- 거리 벡터 기반, 30초마다 DV(거리 벡터) 교환.
- 현재는 거의 사용되지 않음.
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol):
- DV 기반, Cisco 전용이었으나 2013년부터 공개.
OSPF (Open Shortest Path First , 개방형 최단 경로 우선 프로토콜): 링크 상태 정보를 플러딩하고 다익스트라 최소 비용 경로 알고리즘을 사용하는 링크 상태(LS) 알고리즘
- 링크 상태 라우팅 프로토콜, AS 내 모든 라우터가 동일한 토폴로지를 공유.
- 다익스트라 알고리즘 사용하여 최단 경로 계산.
- 링크 상태 정보를 flooding 방식으로 전파.
- 보안 강화: 메시지 인증 기능 포함.

3. Inter-AS (외부 라우팅) 역할

AS 간 라우팅 수행 (주로 BGP 사용).
AS 내부에서 외부 목적지를 향한 최적 경로 결정.
AS 간 라우팅 프로토콜은 여러 AS간의 협력이 수반되므로 통신하는 AS들은 같은 AS 간 라우팅 프로토콜을 수행해야만 한다. 이때 사용되는 프로토콜이 (Border Gateway Protocol, BGP)이다.
예: AS1이 AS2 및 AS3과 연결되어 있을 때, AS1의 게이트웨이 라우터는 어떤 AS를 통해 목적지에 도달할지 선택해야 함.

4. OSPF 개요

"Open": 공개적으로 사용 가능한 표준 라우팅 프로토콜.
링크 상태(Link-State) 기반: 각 라우터가 네트워크 전체의 상태를 유지.
Flooding 방식: 모든 라우터가 링크 상태 광고(LSA, Link-State Advertisement)를 네트워크 전체에 전파.
다익스트라(Dijkstra) 알고리즘 사용: 네트워크 전체의 최단 경로를 계산하여 포워딩 테이블을 구축.
IP 기반 전송: OSPF 메시지는 TCP/UDP가 아닌 IP 패킷(프로토콜 번호 89) 로 직접 전송됨.
- OSPF는 IP에서 실행되며 프로토콜 번호 89를 사용합니다. OSPF는 TCP 및 UDP와 같은 다른 전송 프로토콜에 의존하지 않습니다.
- 왜 TCP/UDP가 아닌 IP를 사용하는지?

왜 OSPF는 TCP/UDP가 아닌 IP로 동작할까?

OSPF는 IP 프로토콜(프로토콜 번호 89) 위에서 직접 동작하며, TCP나 UDP를 사용하지 않는 이유는 다음과 같다.

1. 라우터 간 직접적인 통신이 필요함

OSPF는 라우터 간 라우팅 정보를 교환하는 프로토콜이다.
TCP/UDP는 일반적인 애플리케이션 계층 통신에 적합하지만, 라우팅 프로토콜은 애플리케이션이 아니라 네트워크 자체의 동작을 위한 것이므로 별도의 계층(TCP/UDP)을 거칠 필요가 없다.
IP 패킷으로 직접 동작하면 불필요한 오버헤드 없이 라우터 간 빠르게 정보를 주고받을 수 있다.

2. 연결 지향(Connection-Oriented) 방식이 필요하지 않음

TCP는 신뢰성 있는 연결을 제공하지만, OSPF는 라우팅 정보를 지속적으로 브로드캐스트(또는 멀티캐스트)하며 갱신하기 때문에 신뢰성을 위한 연결 설정(TCP 핸드셰이크)이 불필요하다.
OSPF는 자체적으로 Hello 패킷을 사용해 이웃 라우터의 상태를 확인하고, 필요하면 정보를 재전송하는 기능이 있어 TCP의 신뢰성 기능이 필요 없다.
- Hello 패킷은 OSPF(Open Shortest Path First)에서 이웃 라우터(Neighbor)를 발견하고 관계를 유지하는 데 사용하는 패킷
- 무슨 파라미터 체크도 하고 구조도 나눠져있는데

3. OSPF는 브로드캐스트/멀티캐스트를 사용함

OSPF는 라우터 간 링크 상태 광고(LSA, Link-State Advertisement)를 네트워크 전체에 퍼뜨리는 방식(Flooding) 을 사용한다.
TCP는 일대일(Unicast) 연결만 지원하므로, 여러 라우터에게 동시에 정보를 전송하는 멀티캐스트(224.0.0.5, 224.0.0.6) 를 사용할 수 없다.
반면, UDP는 멀티캐스트를 지원하지만, OSPF의 경우 신뢰성이 보장되어야 하는 특정 메시지(LSA 재전송 등) 가 있기 때문에 UDP도 적절하지 않다.

4. 빠른 프로세싱과 낮은 오버헤드

TCP는 패킷 분할, 재조립, 오류 검출, 흐름 제어 등 다양한 기능을 수행하지만, 이는 OSPF의 동작에 불필요한 오버헤드가 된다.
OSPF는 자체적인 신뢰성 메커니즘(LSA 재전송, Hello 패킷) 덕분에 TCP의 복잡한 기능 없이도 안정적인 통신이 가능하다.

결론

✅ OSPF는 라우터 내부에서 직접 동작하며, 신뢰성을 자체적으로 보장하므로 TCP/UDP 같은 트랜스포트 계층을 거칠 필요가 없다.
✅ 멀티캐스트를 활용해 여러 라우터에 동시에 메시지를 전송해야 하므로 TCP보다 IP 기반이 더 적합하다.
✅ 불필요한 연결 설정과 오버헤드를 제거하여 빠르고 효율적인 라우팅을 가능하게 한다.

더 찾아보다가 OSPF에도 패킷이 여러개 있고 그 중에 Hello 패킷이라는게 있는데
https://white-polarbear.tistory.com/29

OSPF Packet Type (Hello, DBD, LS R/U/A)

● OSPF Packet Type란? OSPF가 동작하는 라우터의 LSDB 정보를 요청 및 갱신을 수행하고 OSPF가 동작하는 라우터를 식별하기 위해 사용하는 Packet을 의미하며 5가지 종류가 있습니다. 또한 해당 패킷을

white-polarbear.tistory.com

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=3232

OSPF Hello 메세지

OSPF Hello Message, OSPF Hello Protocol, Hello Packet OSPF Hello 메세지, OSPF Hello 프로토콜, Hello 패킷 (2016-10-15)Hello Interval, Dead Interval 1. OSPF Hello 프로토콜 ㅇ OSPF로 설정된 라우터는, 우선적으로 Hello 프로토

www.ktword.co.kr

https://blog.naver.com/whenrnjs/60048870008

OSPF Hello Packet

OSPF는 다른 Distance Vector Routing protocol과 달리, 먼저 neighboring을 맺은 후에 routing을 ...

blog.naver.com

이렇다고 함
근데 이 네이버 블로그는 설명이 귀여워서 가져옴

OSPF는 다른 Distance Vector Routing protocol과 달리, 먼저 neighboring을 맺은 후에 routing을 교환한다. routing을 결정하기 위하여, 몇 가지 process를 거치게 되는데, 크게 보면, 다음과 같은 3 가지로 압축할 수 있다.

1. OSPF neighbor Establish
2. LSDB 교환
3. Routing 계산

아놔~ 별거 아니다.. 근데 왜 난 이렇게 이해를 못해서, 블로그에 정리까지.. OTL ㅜ.ㅜ
[출처] OSPF Hello Packet|작성자 조뚜껑

아놔~ 별거 아니잖아~ 블로그에 정리하면서 공부 다시하기 좋은데~ OTL

5. OSPF의 계층적 구조 (Hierarchical OSPF)

OSPF는 2계층 구조(지역(Local Area)과 백본(Backbone))을 사용하여 확장성을 높임.
Local Area: 내부 라우팅, LS 정보는 지역 내에서만 전파.
Backbone (Area 0): AS 전체를 연결하는 중심 역할.
Area Border Router (ABR): 지역 간 거리 요약 후 백본에 전달.
Backbone Router: 백본 내에서만 OSPF 실행.
Boundary Router: 다른 AS와 연결.

➡ 장점: 네트워크 부담 감소, 라우팅 효율성 증가, 빠른 장애 복구.

각 area에 있는 애들은 걔네 안에만 있는 애들 알면 됨

backbone : gateway router역할을 함

area border router : 이 area에 이런 애들 있어~, 그 area 내에서 목적지까지 거리들을 모아서 backbone안에서 전파해줌

boundary router : 다른 AS들하고 연결

local routers : LS를 저 area에서만 흘려줌

OSPF의 자율 시스템(AS)는 계층적인 영역(area)으로 구성될 수 있다.
- 각 영역은 자신의 OSPF 링크 상태 라우팅 알고리즘을 수행한다.
- 한 영역 내의 라우터는 같은 영역 내의 라우터들에게만 링크 상태를 브로드캐스트한다.
- 각 영역 내에서 하나 혹은 그 이상의 영역 경계 라우터(area border router)가 영역 외부로의 패킷 라우팅을 책임진다.
- 백본 영역의 주요 역할은 AS 내 영역 간의 트래픽을 라우팅하는 것이다.
AS 내 영역 간 라우팅을 위해서는,
1. 영역 경계 라우터로 패킷을 라우팅한다. (영역 내 라우팅)
2. 백본을 통과하여 목적지 영역의 영역 경계 라우터로 라우팅한다.
3. 그 후 최종 목적지로 라우팅한다.

Hierarchical OSPF에서 각 라우터의 역할

OSPF는 계층적 구조(Hierarchical OSPF)를 가지며, 두 개의 주요 계층으로 나뉜다.

Backbone (Area 0)
Local Areas (Area 1, Area 2, …)

이 계층 구조를 통해 OSPF의 확장성을 높이고, 라우팅 테이블 크기를 줄이며, 네트워크 부하를 줄일 수 있다.

1. Area Border Router (ABR, 영역 경계 라우터)

✅ 역할:

한 개 이상의 OSPF 영역(Area)에 속하며, Backbone(Area 0)과 Local Area를 연결하는 라우터
각 Local Area의 내부 라우팅 정보(거리, 경로)를 요약(summarize)하여 Backbone(Area 0)에 전달
즉, Local Area의 라우팅 정보를 압축해서 Backbone으로 보내는 역할

✅ 이점:

모든 Local Area의 상세한 정보가 Backbone으로 flooding되지 않기 때문에 OSPF의 확장성이 증가
Local Area 내부의 변화가 Backbone 전체에 영향을 주지 않음

2. Local Router (Internal Router, 지역 내부 라우터)

✅ 역할:

특정 Local Area 내부에서만 OSPF 라우팅을 수행
LSA(Link-State Advertisement) flooding을 해당 Area 안에서만 전파
OSPF 경로를 계산하여 Local Area 내부의 최적 경로를 결정
다른 Area로 나가는 패킷은 Area Border Router(ABR)로 전달

✅ 이점:

Local Area 내부에서만 동작하므로 다른 영역(Area)에 불필요한 라우팅 정보를 보내지 않음
OSPF의 라우팅 테이블 크기를 줄이고, 네트워크 부하를 최소화

3. Boundary Router (ASBR, 경계 라우터)

✅ 역할:

OSPF AS(자율 시스템)과 다른 AS(BGP 같은 외부 네트워크)를 연결하는 라우터
OSPF 내부에서 배운 경로를 BGP 등 다른 프로토콜을 통해 외부 AS로 전파
외부 AS에서 받은 경로 정보를 OSPF 네트워크 내부로 광고(advertise)

✅ 이점:

OSPF 내부 네트워크가 인터넷(다른 ISP, 기업 네트워크)과 통신할 수 있도록 해줌
OSPF 내부 경로와 외부 경로를 변환하여 서로 연결하는 역할

4. Backbone Router (백본 라우터, OSPF Area 0 라우터)

✅ 역할:

OSPF의 Backbone(Area 0)에서 동작하는 라우터
여러 개의 Local Area(1, 2, …)를 연결하여 OSPF 네트워크 전체를 안정적으로 유지
OSPF에서 모든 Local Area는 반드시 Backbone(Area 0)과 연결되어야 함

✅ 이점:

Backbone이 모든 Local Area를 연결하는 중심 역할을 하기 때문에, OSPF의 구조가 안정적
각 Local Area가 서로 연결되기 위해 Backbone을 거쳐야 하므로 트래픽이 효율적으로 관리됨

🔹 요약: OSPF 계층적 구조에서 라우터들의 역할

라우터 종류 역할 주요 기능

Area Border Router (ABR)	Local Area ↔ Backbone 연결	Local Area 정보를 요약해서 Backbone(Area 0)으로 전달
Local Router (Internal Router)	특정 Local Area 내부에서만 동작	LSA flooding, Local Area 내부 라우팅 수행
Boundary Router (ASBR)	OSPF ↔ 외부 네트워크 연결	OSPF 내부와 BGP 같은 외부 라우팅 프로토콜 간 정보 전달
Backbone Router	OSPF Backbone (Area 0)에서 동작	Local Area들을 연결하여 OSPF 네트워크 유지

뭔가 머리에 잘 안 들어와서 지피티에게 요약을 맡겼다

잘 하는군 녀석

그리고 뭔가 이전판 정리해 놓은 글들 보면서 8판에 빠진 게 많은 것 같은 느낌...

* OSPF 개선 사항, OSFP에 구현된 개선사항들

a. 보안 :

인증(MD5 or 단순 인증)을 통해 신뢰할 수 있는 라우터들만이 AS내부의 OSPF 프로토콜에 참여할 수 있고, 악의적인 침입자가 잘못된 정보를 라우터 테이블에 삽입하는 것을 막게 된다.
- 단순 인증 : 동일한 패스워드가 각 라우터에 설정되며, 라우터가 OSPF 패킷을 보낼 때 패스워드를 평문 그대로 포함하기 때문에 안전하지 않다.
- MD5 인증 : 모든 라우터에 설정된 공유 비밀키를 기반으로 한다. (8장 내용)
OSPF 라우터들 간의 정보 교환(e.g., 링크 상태 갱신)을 인증할 수 있으며,
인증을 통해 신뢰할 수 있는 라우터들만이 AS 내부의 OSPF 프로토콜에 참여할 수 있다.
원래 라우터 간의 OSPF 패킷은 인증을 하지 않으므로 위조될 수 있다.

b. 복수 동일 비용 경로 :

하나의 목적지에 대해 동일한 비용을 가진 여러 개의 경로가 존재할 때 OSPF는 여러 개의 경로를 사용할 수 있도록 한다.
즉, 비용이 동일한 여러 개의 경로가 있을 때 모든 트래픽을 전달하기 위한 단 하나의 경로를 선택할 필요가 없다.

c. 유니캐스트와 멀티캐스트 라우팅의 통합 지원

MOSPF(multicast OSPF)는 멀티캐스트 라우팅 기능을 제공하기 위해 OSPF를 단순 확장했다.

d. 단일 AS 내에서의 계층 지원 :

OSPF의 자율 시스템은 계층적인 영역으로 구성될 수 있다.
기존의 OSPF 링크 데이터베이스를 사용
OSPF 링크 상태 브로드캐스트 메커니즘에 새로운 형태의 링크 상태 알림을 추가

MAC 주소 : 네트워크 상에서 서로를 구분하기 위해 디바이스마다 할당된 물리적 주소
유니캐스트(Unicast) : 정보를 전송하기 위한 프레임에 자신의 MAC 주소와 목적지의 MAC 주소를 첨부하여 전송하는 방식 (일대일 통신)
브로드캐스트(Broadcast) : 로컬 네트워크에 연결되어 있는 모든 시스템에게 프레임을 보내는 방식
(송신 노드 하나가 네트워크에 연결된 수신 가능한 모든 노드에 데이터를 전송)
멀티캐스트(Multicast) : 네트워크에 연결되어 있는 시스템 중 특정 그룹을 지정해서 해당 그룹원에게만 한 번에 정보를 전송하는 방식
(라우터가 멀티캐스트를 지원해야만 사용 가능)

<참고>

저작자표시 비영리 변경금지