CISCO 네트워크 - OSPF
CISCO Router
OSPF
- OSPF(Open Shortest Path First)는 계층화 된 라우팅 프로토콜이다.
- IGP(Internal Gateway Protocol)
- AS(Autonomous System)내부에 사용
- Area에 의해 효율적인 라우팅 정보 관리가 가능하다.
- Backbone area(Area0)을 통해 연결된다.
- Area0에 연결되지 못하면 Virtual link를 통해 연결한다.
- Area 내에서 LSA를 교환한다.
- Link의 cost를 기반으로 경로를 배정한다.
- Hop 제한이 없다.
- Dijkstra의 SPF알고리즘을 바탕으로 경로가 선택된다.
- link cost = 기준대역폭/실제대역폭
- VLSM을 지원한다.
* router rip은 라우터가 자신의 라우터 정보를 무작위로 뿌리는데 hop count가 16을 넘어가면 상관하지 않는것뿐이다.
OSPF ‐ area
- ABR : Area Border Router
- IR : Internal Router
- ASBR : Autonomous System Boundary Router
OSPF ‐ 구조
라우터의 구분
- IR : Area 내부 라우터
- ABR : Area를 연결하는 라우터
- ASBR : AS와 연결하는 외부 연결 라우터
- DR(Designated Router)
: Link stat 정보를 취합, 관리하는 라우터
: IR과 DR간에 link stat 정보를 주고 받는다.
- BDR(Backup DR)
OSPF는 neighbor 간에 라우팅 정보를 공유한다.
- 라우터 간에 이런 adjacency를 위한 조건이 필요하다.
- 동일 area에 위치한다.
- 동일한 인증 정보
- 동일한 Hello interval 및 Dead interval을 가져야한다.
- 이들 값은 토플로지에 따라 자동으로 결정된다.
- 10초, 40초 : ppp, ethernet OSPF의 네이버(Neighbor)와 인접 관계(Adjacency)는 동일한 의미가 아니다.
- 네이버 라우터 중에 인접관계인 라우터와 LSA를 교환한다.
- 이를 통해 모든 라우터가 동일한 링크 정보를 유지한다.
- Adjancency 는 DR(BDR)과 IR간에 이뤄진다.
OSPF ‐ Neighbor, Adjacency
- OSPF의 네이버(Neighbor)와 인접 관계(Adjacency)는 동일한 의미가 아니다.
- 네이버 라우터 중에 인접관계인 라우터와 LSA를 교환한다.
- 이를 통해 모든 라우터가 동일한 링크 정보를 유지한다.
- Adjancency 는 DR(BDR)과 IR간에 이뤄진다.
OSPF – Point to Point
- Poing to Point Link : HDLC, PPP등의 Serial Link
- DB/BDR를 선출하지 않는다.
- OSPF Hello 및 LSU 패킷은 Multicast 224.0.0.5를 이용한다.
- Hello Packet : 10s
- Dead Interval : 40s
OSPF – Multiaccess Network
- Ethernet등의 LAN Link
- DR/BDR을 선출한다.
- Priority가 기준이 된다.
- 가장 높은 router id가 DR이 된다.
- 모든 라우터는 DR/BDR과만 인접관계가 된다.
- DR과 통신
- TO DR : 224.0.0.6
- FROM DR : 224.0.0.5
OSPF ‐ 패킷
라우팅을 위한 패킷 유형
- Hello 패킷
- Neighbor를 맺기 위해 전송하는 정보
- DBD(Database Description)
- 저장된 네트워크 정보에 대한 요약 정보
- LSR(Link State Request)
- DBD를 받았을 때 가지지 못한 정보를 요청
- LSU(Link State Update)
- LSR에 대한 응답
- 네트워크에 대한 자세한 링크 정보
- LSAck(Link State Ack)
OSPF ‐ 패킷
OSPF LSA 송수신
• LSA는 라우터가 가진 네트워크 링크 정보를 분할한 패킷
• Neighbor 간에 네트워크 정보는 공유된다.
• 동기화가 마무리 되면 변경된 정보만 전달된다.
• 30분마다 정보를 확인한다.
• Area 내에 라우터 간에 링크 정보는 LSA(Link State
Advertisement)로 전달한다.
OSPF 설정
1. OSPF 라우팅 프로세스 활성화
2. Router ID
- Router ID는 OSPF를 사용하는 Router를 식별하기 위한 식별정보다.
- Router는 Router ID로 식별된다.
- 인터페이스 IP중 가장 높은 IP가 ID로 사용된다.
- Router ID가 인터페이스의 상태에 따라 달라지는 것을 방지한다.
‐ router‐id 명령으로 id를 지정한다.
‐ local loopback 인터페이스에 IP를 할당한다.
- 반드시 필요한 과정은 아니다.
3. 각 인터페이스의 네트워크 등록
4. OSPF 작동 확인
OSPF 설정 ‐ Serial
OSPF 설정 ‐ OSPF 프로세스 활성화
OSPF 프로세스 활성화
- 프로세스 ID에 대한 제약은 거의 없다.
- 관리자의 정책에 따라 결정한다.
- 명령
router ospf [process‐id]
ex) router ospf 1
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)#
R2(config)# router ospf 1
R2(config‐router)#
R3(config)# router ospf 1
R3(config‐router)#
OSPF 설정 ‐ Router ID 설정
Router ID 설정
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)# router‐id 1.1.1.1
R1(config‐router)#
R2(config)# router ospf 1
R2(config‐router)# router‐id 2.2.2.1
R2(config‐router)#
R3(config)# router ospf 1
R3(config‐router)# router‐id 3.3.3.1
R3(config‐router)#
OSPF 설정 ‐ 인터페이스 설정
각 인터페이스를 등록한다.
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)# router‐id 1.1.1.1
R1(config‐router)# network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
R1(config‐router)# network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0
R1(config‐router)# network 31.1.1.1 0.0.0.0 area 0
R2(config)# router ospf 1
R2(config‐router)# router‐id 2.2.2.1
R2(config‐router)# network 2.2.2.1 0.0.0.0 area 0
R2(config‐router)# network 23.1.1.2 0.0.0.0 area 0
R2(config‐router)# network 12.1.1.2 0.0.0.0 area 0
R3(config)# router ospf 1
R3(config‐router)# router‐id 3.3.3.1
R3(config‐router)# network 3.3.3.1 0.0.0.0 area 0
R3(config‐router)# network 31.1.1.3 0.0.0.0 area 0
R3(config‐router)# network 23.1.1.3 0.0.0.0 area 0
OSPF 설정 ‐ 인터페이스 설정
패시브인터페이스 설정
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)# passive‐interface g0/0
R1# show run
......
router ospf 1
router‐id 1.1.1.1
log‐adjacency‐changes
passive‐interface GigabitEthernet0/0
network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0
network 31.1.1.1 0.0.0.0 area 0......
OSPF 설정 ‐ 동작 확인
R1# show ip route ospf
2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 2.2.2.0 [110/65] via 12.1.1.2, 00:06:52, Serial0/0/0
3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 3.3.3.0 [110/65] via 31.1.1.3, 00:05:28, Serial0/0/1
23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 23.1.1.0 [110/128] via 12.1.1.2, 00:05:28, Serial0/0/0
[110/128] via 31.1.1.3, 00:05:28, Serial0/0/1 - OSPF로 교환된 라우팅 정보만을 확인한다.
- O는 OSPF 정보를 의미한다.
- cost
OSPF 설정 ‐ 동작 확인
R1# show ip ospf int s0/0/0
Serial0/0/0 is up, line protocol is up
Internet address is 12.1.1.1/24, Area 0
Process ID 1, Router ID 1.1.1.1, Network Type POINT‐TO‐POINT, Cost: 64
Transmit Delay is 1 sec, State POINT‐TO‐POINT,
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
Hello due in 00:00:05
Index 2/2, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 1, maximum is 1
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor Count is 1 , Adjacent neighbor count is 1
Adjacent with neighbor 2.2.2.1
Suppress hello for 0 neighbor(s)
OSPF가 작동하고 있는 interface의 정보 확인
- Router ID
- Area ID
- ……
OSPF 설정 ‐ 동작 확인
R1# show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
3.3.3.1 0 FULL/ ‐ 00:00:31 192.168.31.3 Serial0/0/1
2.2.2.1 0 FULL/ ‐ 00:00:31 192.168.12.2 Serial0/0/0네이버의 상태 정보 표시
- Full / ‐
: 서로가 LSDB를 교환함
- Full / DR
: 서로가 LSDB를 교환함, 네이버가 DR
- Full / BDR
: 서로가 LSDB를 교환함, 네이버가 BDR
- Full / DROther
: 서로가 LSDB를 교환함
- 2Way / DRother
: 서로가 LSDB를 교환하지 못하는 단순 네이버 관계
OSPF 설정 ‐ extra : default route
OSPF을 이용한 default route 정보 전달
- 정적 라우팅 환경에서는 라우터에 직접 default route 정보를 설정했으나
RIP에서는 default route 정보를 RIP를 통해 전달 가능하다.
명령
- default‐information originate
: RIP을 통해 default route 정보를 전달한다.
Default router 설정
- default route 설정은 정적 라우팅 설정과 동일하다.
- 외부 네트워크로 local loopback 인터페이스를 이용한다.
- loopback 인터페이스를 인터넷(ISP) 연결로 간주한다.
OSPF 설정 ‐ extra : default route
loopback 인터페이스를 활성화 한다.
R1(config)# int loopback0
R1(config‐if)#
%LINK‐5‐CHANGED: Interface Loopback0, changed state to up
%LINEPROTO‐5‐UPDOWN: Line protocol on Interface Loopback0, changed state to up
R1(config‐if)# ip add 10.10.10.1 255.255.255.0
R1(config‐if)# do show ip int brief
Interface IP‐Address OK? Method Status Protocol
GigabitEthernet0/0 1.1.1.1 YES NVRAM up up
GigabitEthernet0/1 unassigned YES NVRAM administratively down down
Serial0/0/0 12.1.1.1 YES manual up up
Serial0/0/1 31.1.1.1 YES manual up up
Loopback0 10.10.10.1 YES manual up up
Vlan1 unassigned YES unset administratively down down - 가상 인터페이스로 no shutdown 명령이 불필요하다.
- 10.10.10.0/24는 RIP 라우팅에 등록하지 않는다.
default route 인터페이스를 지정하고 이를 rip이 광고하도록 설정한다.
R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback0
R1(config)# router ospf
R1(config‐router)# default‐information originate
R1# show ip route
......
......
......
L 31.1.1.1/32 is directly connected, Serial0/0/1
S* 0.0.0.0/0 is directly connected, Loopback0
R2, R3 에서도 default route 정보가 갱신되었는지 확인한다.
R2# show ip route
......
O*E2 0.0.0.0/0 [110/1] via 12.1.1.1, 00:01:14, Serial0/0/1
R3# show ip route
......
......
O*E2 0.0.0.0/0 [110/1] via 31.1.1.1, 00:02:25, Serial0/0/0- PC2, PC3 에서도 10.10.10.1에 연결되는지 확인한다.
OSPF 설정 ‐ LAN
R1# show ip route ospf
2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 2.2.2.0 [110/2] via 5.5.5.2, 00:01:41, GigabitEthernet0/0
3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 3.3.3.0 [110/2] via 5.5.5.3, 00:01:41, GigabitEthernet0/0
4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O 4.4.4.0 [110/2] via 5.5.5.4, 00:01:41, GigabitEthernet0/0R1# show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
4.4.4.1 1 FULL/DR 00:00:31 5.5.5.4 GigabitEthernet0/0
3.3.3.1 1 FULL/BDR 00:00:33 5.5.5.3 GigabitEthernet0/0
2.2.2.2 1 2WAY/DROTHER 00:00:35 5.5.5.2 GigabitEthernet0/0
OSPF 설정 – DR, BDR
DR, BDR 선정
① Interface의 priority가 높은 순서로 DR, BDR 선정
② 라우터 ID가 높은 순서로 DR, BDR 선정
③ DR, BDR이 선출되면 새로운 라우터 추가에도 재선정 하지 않음
④ DR, BDR 다운시에 새로 선출
DR, BDR 재 선정
- DR, BDR 다운(DR, BDR 재부팅)
- clear ip ospf process 명령
Interface priority 변경
R1(config)# interface gi0/0
R1(config‐if)# ip ospf priority ## - ## : 0~255
- 0 : DR, BDR에 참여하지 않는다.
Multi area OSPF
Router 설정
R0_1(config)# router ospf 1
R0_1(config‐router)# router‐id 192.168.0.1
R0_1(config‐router)# network 192.168.0.1 0.0.0.0 area 0
R0_1(config‐router)# network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 1
R0_2(config)# router ospf 1
R0_2(config‐router)# router‐id 192.168.0.2
R0_2(config‐router)# network 192.168.0.2 0.0.0.0 area 0
R0_2(config‐router)# network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 2
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)# router‐id 192.168.10.1
R1(config‐router)# network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 1
R1(config‐router)# network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 1
R2(config)# router ospf 1
R2(config‐router)# router‐id 192.168.20.1
R2(config‐router)# network 192.168.20.1 0.0.0.0 area 2
R2(config‐router)# network 192.168.2.2 0.0.0.0 area 2
Router 설정_추가
R0_1(config)# router ospf 1
R0_1(config‐router)# router‐id 192.168.0.1
R0_1(config‐router)# network 192.168.0.1 0.0.0.255 area 0
R0_1(config‐router)# network 192.168.1.1 0.0.0.255 area 1
R0_2(config)# router ospf 1
R0_2(config‐router)# router‐id 192.168.0.2
R0_2(config‐router)# network 192.168.0.2 0.0.0.255 area 0
R0_2(config‐router)# network 192.168.2.1 0.0.0.255 area 2
R1(config)# router ospf 1
R1(config‐router)# router‐id 192.168.10.1
R1(config‐router)# network 192.168.10.1 0.0.0.255 area 1
R1(config‐router)# network 192.168.1.2 0.0.0.255 area 1
R2(config)# router ospf 1
R2(config‐router)# router‐id 192.168.20.1
R2(config‐router)# network 192.168.20.1 0.0.0.255 area 2
R2(config‐router)# network 192.168.2.2 0.0.0.255 area 2
OSPF 설정 확인
OSPF 확인 명령
- show ip ospf neighbor
- OSPF 네이버를 확인한다.
- show ip ospf
- OSPF 프로세서에 대한 정보를 확인한다.
- show ip ospf interface
- OSPF에 참여하는 인터페이스의 자세한 상태정보를 확인한다.
- show ip ospf database
- OSPF 링크 상태 데이터베이스를 열람한다.
- LSA의 요약정보를 보여주지만 실제 링크 상태는 알 수 없다.
- show ip ospf database [추가]
- router, network, summary ......