4/28 Link-State Routing Protocol, OSPF

*Link-State 라우팅 프로토콜

- 장점: Fast Convergence - 컨버젼스 타임(동기화될 때까지의 시간)이 짧다.(토폴로지 변화에 대해 빠른 반응을 수행)

          계층적 형태->네트워크 확장성 보장(라우터 너무 많으면 구역을 나눔->이것이 계층적 디자인)

          토폴로지를 이해하므로 SPF 알고리즘에서 Routing Loop를 방지

- 단점: RIP보다 더 내부 리소스 소모가 매우 많음(CPU->잦은 SPF 알고리즘(최단거리를 계산하는 알고리즘) 수행, Memory -> Network Topology 정보 관리)

          반드시 계층적 디자인 규칙을 따라야 함

          경우에 따라서는 많은 Turning Option을 따라야 함

 

* ABR(Area Border Router) : 2개 이상의 Area 가지고 있음.

* ASBR(Automous System Boundary Router): OSPF로 동작하는 라우팅 도메인과는 다른 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크와의 경계점에 위치하는 라우터

 

*OSPF(Open Shortest Path First): 최단 경로 알고리즘

- Dynamic Routing Protocol

- 동일한 AS내에 있는 라우터간에 라우팅 정보를 교환함

- Distance Vector의 한계를 극복하기 위해 고안됨(Link state update 방식-> 루핑 문제없음)

- 서브넷 마스크 선언해줘야 함(RIP는 필요 X)

- Fast Convergence

- RIP가 15 hop인데 반해, OSPF는 200개가 넘는 경우 Area(구역) 나눔

- 네트워크 정보를 주고받을 때 multicast로 주고받음

- 네트워크 환경에 따라 10초에 한 번씩 확인함(변화가 생기면 업데이트)

- 장점: 효율적인 업데이트 프로세스를 통한 bandwidth의 활용

           메트릭이 동일한 여러 경로일 경우, 로드밸런싱 가능(equal-cost multipath)

     

 

    

*interface

        serial

        ethernet : ethernet(10M), fastethernet(100M-> OSPF 인터페이스는 얘가 기준), gigaethernet(1G)

 

 

@Haemin_R#show int fa0/0

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up (connected)

Hardware is Lance, address is 0001.9646.7901 (bia 0001.9646.7901)

Internet address is 192.168.1.1/24

MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

 

->> MTU 최대 전송 단위

      BW(bandwidth) 대역폭 -> 계산한 값을 cost라고 함/ 100000 Kbit(=100M)

      DLY delay 지연시간

      reliability 신뢰성 255/255

      load 부하 (txload rxload) 1/255 <-이게 정상

 

---

*Configure OSPF

en

show ip route connected

    C

conf t

router ospf [processID]

  network [network_addr] [subnetmask]   area  [area_id]

                [wildcardmask]

end

show run (입력한 명령어 확인)

show ip protocols (ospf 정보 확인)

copy run start (저장)

 

 

* 실습) 20210426-lab02-02 interface설정. pkt 파일을 가져와서 OSPF를 동작하자.

Routing protocol: OSPF

process ID: 1

area 0

 

 

 

 

prefix , subnetmask , wildcard mask : 공통점 , network ID/host ID 구분

prefix : network ID의 bit 수   /24

subnetmask : network ID를 연속된 1로 표기,  host ID를 0으로 표기

    -> 255.255.255.0

    ip주소를 할당할 때 함께 사용됨.

wildcardmask : network ID를 연속된 0으로 표기, host ID를 1로 표기

    -> 0.0.0.255

        routing, ACL(접근제어 목록) : 0 match(0이면 동일해야 함), 1 mismatch(1이면 동일하지 않아도 됨) 주소 비교

 

 

 

Routing for Network ->Donga_R 라우터를 다른 곳에 보낸다는 것

Donga_R의 RID는 192.168.4.254 임을 확인할 수 있음

 

 

 

※Donga_R의 RID인 192.168.4.254가 up이 아닌 down으로 뜨면 이보다 낮은 수의 주소가 RID가 됨

 

 

 

 

show ip ospf int fa 1/0,.....->물리적 정보 확인 가능

State DR -> 반장 역할

Designated Router -> 부반장 역할(DR이 없을 때 대신 그 역할 맡음)

 

 

Full ->DB 다 만들어짐

 

---

OSFP 설정&ABR 확인

 

lab 2 (rip version 2) topology -  configure OSPF 

*Haemin_R

en

show ip route connected

 C 172.16.1.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0

 C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

 C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

conf t

router ospf 2

   network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 100

   network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 100

   network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 100

end

show run

show ip ospf int fa0/1

show ip ospf int fa1/0

show ip ospf int fa0/0

show ip ospf nei

show ip ospf database

show ip route

copy run start

 

*Donga_R

en

show ip route connected

 C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0

 C 192.168.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

 C 192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet1/1

conf t

router ospf 2

   network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 100

   network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0

   network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0

end

show run

show ip ospf int fa1/0

show ip ospf int fa1/1

show ip ospf int fa0/0

show ip ospf nei

show ip ospf database

show ip route

copy run start

 

*Jiyun_R

en

show ip route connected

 C 192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0

 C 192.168.5.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

 C 192.168.6.0/24 is directly connected, FastEthernet1/1

conf t

router ospf 2

    network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0

    network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0

    network 192.168.6.0 0.0.0.255 area 200

end

show run

show ip ospf int fa1/0

show ip ospf int fa1/1

show ip ospf int fa0/0

show ip ospf nei

show ip ospf database

show ip route

copy run start

*Daun_R

en

show ip route connected

 C 172.16.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0

 C 192.168.6.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

 C 192.168.7.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

conf t

router ospf 2

    network 192.168.6.0 0.0.0.255 area 200

    network 192.168.7.0 0.0.0.255 area 200

    network 172.16.2.0 0.0.0.255 area 200

end

show run

show ip ospf int fa1/0

show ip ospf int fa1/1

show ip ospf int fa0/0

show ip ospf nei

show ip ospf database

show ip route

copy run start

 

 

라우팅 테이블 안 올라오면 neighbor table 확인해봐야 함

-Full 인지 체크

-Interface 192.168.6.254 -> 인터페이스 중 숫자가 가장 큰 거(첫 번째 옥텟이 높은 거부터 우선순위 높음->첫 번째 숫자가 같으면 두 번째 옥텟->...)

 

 

O -> OSPF, 내가 속해져 있는 Area란 의미

O IA -> Inter Area, 내가 속해져 있지 않은 Area란 의미, ABR에 의해서 이런 정보가 나옴

---

 

show ip ospf border-routers   : area 내에 ABR, ASBR 확인

stub area : 끝에 있는 area로 외부 경로를 0.0.0.0/0 default route로 대체 가능함.

   해당 stub area의 모든 라우터가  stub로 인식해야 함. (네이버 맺지 않음)

   해당 stub area의 ABR 라우터가 외부 경로(E1, E2)를 제외하고 default route를 전달함.

 

현재 랩에서는 area 200을 stub area로 지정.

area 200에 있는 모든 라우터가 stub area 설정해야 함. (Jiyun_R, daun_R)

 

*Jiyun_R

en

conf t

router ospf 2

  area 2 stub

end

 

*daun_R

en

conf t

router sopf 2

  area 2 stub

end

show ip route  ->  E1, E2 경로가 보이지 않고, O* 0.0.0.0/0 경로가 추가됨.

  C, O, O IA  보임

 

     172.16.0.0/24 is subnetted, 2 subnets

O IA 172.16.1.0 [110/4] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

C 172.16.2.0 is directly connected, FastEthernet1/0

O IA 192.168.1.0/24 [110/4] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

O IA 192.168.2.0/24 [110/3] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

O IA 192.168.3.0/24 [110/3] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

O IA 192.168.4.0/24 [110/2] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

O IA 192.168.5.0/24 [110/2] via 192.168.6.254, 00:16:17, FastEthernet0/1

C 192.168.6.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

C 192.168.7.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

O*IA 0.0.0.0/0 [110/2] via 192.168.6.254, 00:18:02, FastEthernet0/1

area 200인 daun_R에서 다른 area 정보도 0.0.0.0/0 default route로 줄여보자 (totally stub area라고 함.)

*Jiyung_R

en

conf t

router ospf 2

   area 2 stub no-summary

end

 

*daun_R

show ip route  ->  O IA 경로도 보이지 않고 O* 0.0.0.0/0 default route로 줄여짐.   C, O 코드인 네트워크만 보임.

 

     172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.2.0 is directly connected, FastEthernet1/0

C 192.168.6.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

C 192.168.7.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

O*IA 0.0.0.0/0 [110/2] via 192.168.6.254, 00:20:34, FastEthernet0/1

stub area에 default route로 네트워크 목록이 줄여지면 네트워크 변화에 따라 매번 전달할 필요도 없고, ospf로 전달할 네트워크 정보 패킷 크기도 줄어들며, 라우터의 라우팅 테이블 목록도 줄여 듦.

---

오늘의 정리

 

1. OSPF 특징 :  Open (표준, 다양한 network 인식)

rip 단점(대역폭을 볼 수 없음, hop count만 봄, metric 최대 15개, 네트워크 변화 감지 못함, distance vector- loop, 일정한 시간마다 업데이트) 보완

다양한 패킷을 통해 링크 상태에 따라 업데이트함

설정 방법 : 

프로세스 작동 (process ID), 

ospf로 전달할 network 정보를 선언: network 주소, wildcardmask(크기) or 서브넷 마스크, area ID(구역이 어딘지)->대역폭이 많아 구역 설정해야 함(서로 적게 주고받기 위해)

AD value(관리 거리 값) : 110

metric : cost  (계산된 bandwidth )

 

{  network 정보 | OSPF | IP | ethernet } <- 왼쪽으로 갈수록 상위 프로토콜

 

2. static route와 dynamic route 비교

static route를 구성할 경우 라우터에 무엇을 해주어야 하는지

 지정방법 : ip route [목적지 Network Address] [목적지 네트워크의 SubnetMask] [Gateway ip(옆에 있는 인터페이스의 ip주소)]

-> 라우팅 테이블에 넣을거: 목적지 주소, 자신의 인터페이스, 서브넷마스크, 게이트웨이..

 

 

dynamic route를 구성할 경우 라우터에 무엇을 해주어야 하는지

라우터 간에 라우팅 정보를 주고받아 Routing table을 라우터가 자동으로 작성함(라우팅 프로토콜(rip,...)을 이용하여 동적으로 라우팅 테이블을 만듦)-> 관리자는 초기 설정만 해주면 됨. 라우터와 라우터 사이 통신되는지 확인

라우팅 구성정보 확인

작동방법: 0. directly connected network 확인(show ip route connected-C)

                 1. 프로세스 작동 (router rip)

                 2. 프로세스가 전달할 네트워크를 선언(directly connected network를 선언해줘야 함)