OSPF의 개념 (Open Shortest Path First)

1. AS (Autonnomous System)

 

컴퓨터 네트워크에서 AS 라는 용어는 하나의 관리 집합 내의 라우터들의 집합을 의미한다. 예를 들어 학교에서는 여러개의 건물들과 부서들이 존재하기 때문에 다양한 라우터들이 필요한데, 이러한 '학교'라는 관리 집합 내의 라우터들을 모아서 AS 라고 부르는 것이다.

 

전체 인터넷 관점에서 바라볼 때, 인터넷은 결국 독립적인 AS들이 여러개 모여서 구성된 것이라고 볼 수 있다.

 

AS에는 inter-AS와 intra-AS로 분류할 수 있는데,

inter-AS의 경우 AS와 AS간의 관계를 의미하며, IGP(Interior Gateway Protocol)라고 불리기도 한다.

intra-AS의 경우 하나의 AS 내의 라우터 끼리 관계를 의미한다.

 

inter-AS 라우팅 프로토콜 중 하나가 바로 오늘 살펴볼 OSPF이며, 즉 여러 AS 간의 프로토콜을 규정해 놓은 것이 OSPF라고 볼 수 있다.

 

이외에도 inter-AS 라우팅 프로토콜에는 RIP 등이 있다.

 

 

 

2. OSPF (Open Shortest Path First)

 

OSPF는 inter-AS 라우팅 프로토콜의 하나로, 특정 라우터에서 다른 라우터까지의 최단거리를 찾는 프로토콜이다.

 

OSPF는 link state 알고리즘을 사용한다.

link state 알고리즘을 사용하기 때문에 네트워크 전체의 라우터에 대한 정보를 각각의 라우터들이 모두 알고 있다.

 

또한, OSPF 프로토콜은 TCP나 UDP 등의 상위 레이어 서비스를 사용하지 않고 직접 IP 프로토콜을 이용해서 메시지를 전달한다. OSPF 프로토콜에 사용되는 패킷은 아래 그림과 같다.

 

OSPF packet

 

실제 네트워크 환경에서는 정말 수많은 AS들과 라우터들이 존재하므로, 더 나은 확장성을 위해 hierarchical 구조의 OSPF를 만들어 관리하기도 한다.

 

 

 

3. Hierarchical OSPF

 

Hierarchical OSPF는 기본적으로 아래 그림과 같은 2-level 구조를 생각해볼 수 있다. (기본적인 형태이므로, 충분히 다른 구조가 나올 수 있다.)

 

Hierarchical OSPF 구조

 

- boundary routers : 다른 AS와 연결되는 컨택 포인트를 담당하는 라우터

- area border routers : 각각의 area를 연결하는 라우터. 각각의 area에 포함된 라우터들의 cost만 summarize해서 저장, 교환한다.

- backbone routers : 서로 다른 area를 연결하는 뼈대 역할을 하는 라우터

 

위와 같은 계층적인 구조로 OSPF를 설정하게 되면, 크게 local area와 backbone으로 나뉘게 된다. 각각의 area에 속한 라우터들만 가지고 link state 알고리즘을 구성하면 훨씬 가볍고 효율적이므로, hierarchical OSPF를 사용하는 것이다.

 

각각의 area에 속한 라우터들에 대하여 자세히 설명하지 않고, 단지 area border router가 자신이 속한 area의 라우터들의 cost에 관한 정보를 정리해서 다른 area와 교환하는 방식으로 동작하기 때문에 효율적이다.

 

 

오늘 배운 내용을 정리해보면,

 

1. 하나의 관리 집합 내에서 관리하는 라우터들의 모임을 AS라 한다.

2. 대표적인 inter-AS 프로토콜로는 OSPF가 있다.

3. OSPF는 hierarchical 하게 구성하면 효율적이다.

 

위 내용은 공부하며 정리한 것으로, 요류가 있을 수 있습니다.