지난 시간에는 OSPF 망에서 Router-LSA를 통해 각 라우터가 Network Topology Map을 만들고 Link Cost 기반으로 Shortest Path Tree를 구성하는 절차에 대해 설명을 드렸습니다.

오늘은 위의 과정을 통해 생성된 OSPF Topology에 External Network이 연결되는 경우, 어떻게 OSPF 라우터들은 External Network의 라우팅 정보를 배우고, 그 Network으로 가는 Shortest Path를 알게 되는지 그 과정을 살펴 보도록 하겠습니다.

OSPF External Network

■ OSPF 관점에서 External Network이란?

External Network이란 OSPF로 구성된 하나의 네트워크(AS 혹은 Routing Domain이라 부름)과 연결된 "외부 네트워크"를 말합니다. 즉, OSPF가 enable된 라우터간에는 Router-LSA(지난 시간에 설명), Network-LSA등으로 서로간에 라우팅 정보를 주고 받게 되고, OSPF가 enable되지 않은 망의 라우팅 정보는 External Network으로 분류되어 AS-External-LSA를 통해 External Network의 라우팅 정보를 OSPF 망에서 알 수 있게 됩니다. External Network의 예는 아래와 같습니다.

• BGP 망의 라우팅 정보
• IS-IS 망의 라우팅 정보
• Static route로 생성된 라우팅 엔트리 정보
• 라우터와 바로 직결된 Connected Network이지만 이 링크는 OSPF가 enable되지 않은 경우

■ AS와 Routing Domain

보통 통신사업자는 망 내부 전체의 Intra-domain Routing 프로토콜로 OSPF나 IS-IS를 선택하여 운영하게 되는데, 이와 같이 동일 IGP 프로토콜로 운영되는 하나의 망을 AS 혹은 Routing Domain이라 부릅니다.

아래 내용에 따르면 AS 보다는 Routing Domain이란 표현이 더 일반적인 듯 합니다.

출처: Jeff Doyle, OSPF and IS-IS: Choosing an IGP for Large-Scale Networks, 2005, Addison-Wesley

OSPF Network Topology

그림 상에 5개의 OSPF 라우터(R1 ~ R5)가 존재하고, 라우터간 연결 링크에 대한 IP 주소와 OSPF Link Cost 및 각 라우터의 OSPF Router ID(RID)인 Loopback 주소(예. R1의 경우 10.1.0.1/32)가 표시되어 있습니다.

• 각 라우터간 파란색 링크가 OSPF가 enable되어 있음을 표시하고 있고,
• 회색 링크는 OSPF가 enable되어 있지 않음을 표시하고 있습니다.

즉, R1에 직결된(connected) 100.1.1.0/24는 External Network이고, R2에서 라우터(회색 라우터)를 거쳐 연결된(static route) 200.1.1.0/24도 External Network이 됩니다.

앞서 설명 드린바와 같이 External Network과 연결되는 OSPF 라우터를 "OSPF 망의 가장자리(Border)에 위치한 라우터"의 의미로 ASBR(Autonomous System Border Router)이라 부릅니다.

ASBR: External 라우팅 정보를 OSPF 내부 라우터들로 전파

1. R1이 External Network (Connected Network) 정보를 전파

R1의 설정(redistribute connected subnets)에 의해서 External Network 100.1.1.0/24 정보가 AS-External-LSA를 통해 R2, R3로 전파됩니다[t=1]. 그리고 이를 수신한 R2, R3는 본 AS-External-LSA가 수신된 핑크를 제외한 링크로 AS-External-LSA를 flooding 합니다. 그래서 R4, R5는 동일한 AS-External-LSA를 2개씩 수신하는데[t=2], 이 경우 LSA 식별자인 {LS Type, Link State ID, Advertising Router}가 동일한 경우 두번째 수신한 LSA를 폐기합니다.

• LS Type: Router-LSA(1), Network-LSA(2), AS-External-LSA(5) 등의 LSA 타입을 구분
• Link State ID: AS-External-LSA인 경우 External Network 주소의 Prefix (address prefix of the external route)
• Advertising Router: AS-External-LSA를 생성한 라우터의 ID (R1 OSPF RID, 즉, R1의 Loopback 주소인 10.1.0.1)

R1이 보낸 AS-External-LSA에 포함된 정보는 다음과 같습니다.

• Network Mask: External Network의 subnet mask (255.255.255.0)
• Metric: External Network과 OSPF Network 사이의 Link Cost (35)

이와 같이 R1이 보낸 AS-External-LSA를 R2 ~ R5가 수신하게 되면 각 라우터는 그 정보를 OSPF LSDB(Link State DataBase)에 저장하고 OSPF Network Topology 상에 해당 External Network으로 가기 위한 Shortest Path Tree를 구성하게 됩니다 (맨 밑에 그림 참조).

2. R2가 External Network (Static Route) 정보를 전파

R2의 설정(200.1.1.0/24로 가기 위한 static route 및 redistribute static subnets)에 의해서 External Network 200.1.1.0/24 정보가 AS-External-LSA를 통해 R1, R4, R5로 전파됩니다[t=1]. 그리고 이를 수신한 R1, R4, R5는 본 AS-External-LSA가 수신된 링크를 제외한 링크로 AS-External-LSA를 flooding 합니다. 

R1, R3, R4, R5는 이 정보(AS-External-LSA)를 LSDB에 저장하고, OSPF Network Topology 상에 해당 External Network으로 가기 위한 Shortest Path Tree를 구성하게 됩니다 (맨 밑에 그림 참조).

역자 주: External Route를 OSPF 망으로 전파할때 2가지 옵션(External Type 1 & External Type 2) 중에 하나를 선택할 수 있습니다. 위 그림의 설정은 External Type 1(CLI 상에 metric-type 1)으로 예를 든 것입니다. 이 2가지 옵션에 대해서는 다음 기회에 설명을 드리도록 하겠습니다.

R1 ~ R5: Shortest Path Tree 구성하기

위에서 설명한 2개의 External Network(100.1.1.0/24, 200.1.1.0/24)에 대해 각 라우터는 최단 경로 즉, Shortest Path Tree를 구성하고, 이렇게 만들어진 Shortest Path 정보 즉, External Network Prefix와 최단경로로 가기 위한 Next Hop 정보가 라우터의 RIB(Routing Information Base)와 FIB(Forwarding Information Base)에 인스톨 됩니다. (예. R5는 External Network 200.1.1.0/24로 가기 위한 최단경로상의 Next Hop은 R2(1.1.5.1)이고, 100.1.1.0/24로 가기 위한 최단경로상의 Next Hop도 R2(1.1.5.1)임) 

* 아래 Comments에 추가 설명(박형규님/넷매니아즈 글) 참고하세요~