5.3 인터넷에서의 AS 내부 라우팅: OSPF

네트워크를 동일한 라우팅 알고리즘을 수행하는 동종의 라우터 집합으로 간주하는 관점은 다음의 두 가지 중요한 이유 때문에 지나치게 단순하다고 할 수 있다.

1. 확장 :

라우터의 수가 증가함에 따라 라우팅 정보의 통신, 계산, 저장에 필요한 오버헤드가 걷잡을 수 없이 증가한다.

2. 관리 자율성 :

ISP는 일반적으로 자신의 네트워크를 원하는 대로 운용하거나(e.g., 어떠한 라우팅 알고리즘이라도 수행할 수 있도록), 네트워크 내부 구성을 외부에 감추기를 원한다.

자율 시스템 :

위의 문제점들은 라우터들을 자율 시스템(autonomous system, AS)으로 조직화하여 해결할 수 있다.

각 AS는 동일한 관리 제어하에 있는 라우터의 그룹으로 구성된다.

자율 시스템은 전 세계적으로 고유한 AS 번호(autonomous system number, ASN)으로 식별된다.

같은 AS 안에 있는 라우터들은 동일한 라우팅 알고리즘을 사용하고 상대방에 대한 정보를 갖고 있다.

자율 시스템 내부에서 동작하는 라우팅 알고리즘을 AS 내부 라우팅 프로토콜(intra-autonomous system routing protocol)이라고 한다.

-개방형 최단 경로 우선(OSPF) 프로토콜

OSPF는 링크 상태 정보를 플러딩(flooding = broadcast의 의미)하고 다익스트라 최소 비용 경로 알고리즘을 사용하는 링크 상태 알고리즘이다.

-OSPF를 이용하여 각 라우터는 전체 AS에 대한 완벽한 토폴로지 지도(그래프)를 얻는다.

-각 라우터는 자신을 루트 노드로 두고 모든 서브넷에 이르는 최단 경로 트리를 결정하기 위해 혼자서 다익스트라의 최단 경로 알고리즘을 수행한다.

-OSPF를 사용하는 라우터는 자율 시스템 내의 다른 모든 라우터에게 라우팅 정보를 브로드캐스팅한다.

-OSPF 메시지에 포함된 상태 정보는 인터넷 프로토콜에 의해 전달되며, 상위 계층 프로토콜 번호로는 OSPF를 의미하는 89를 갖는다.

-OSFP에 구현된 개선사항들

1) 보안

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.

2) 단일 AS 내에서의 계층 지원

OSPF의 자율 시스템(AS)는 계층적인 영역(area)으로 구성될 수 있다.

각 영역은 자신의 OSPF 링크 상태 라우팅 알고리즘을 수행한다.

한 역역 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,

영역 경계 라우터로 패킷을 라우팅한다. (영역 내 라우팅)

-> 백본을 통과하여 목적지 영역의 영역 경계 라우터로 라우팅한다.

-> 그 후 최종 목적지로 라우팅한다.