OSPF에서 모든 영역이 영역 0 백본에 연결되어야하는 이유는 무엇입니까?

이 질문은 Cisco 지원 커뮤니티 에서 요청한 것과 동일한 질문을 그대로 다시 게시 한 것입니다 . 답변은 Stack Exchange에만 있습니다.

OSPF에서 모든 영역을 영역 0에 연결해야하는 올바른 이유를 찾고 있습니다. 나는 작은 생각을 가지고 있지만 전체 개념을 명확하지 않습니다.

2 개의 영역이 영역 0을 통해 연결되지 않은 경우 (불연속), 링크 상태 프로토콜로 동작하는 OSPF는 라우팅 루프의 가능성을 어떻게 증가 시킵니까?

OSPF 백본

OSPF에서 영역 0이 백본 영역 인 이유는 무엇입니까? 다른 모든 영역이 왜 연결되어야합니까?

이것은 RFC 3509, 섹션 1.2 ^1에 잘 설명되어 있습니다 .

1.2 동기

OSPF 도메인에서는 영역 토폴로지가 제한되어 백본 영역 (영역 0)이 있어야하며 다른 모든 영역에는 백본에 대한 물리적 또는 가상 연결이 있어야합니다. 이 별 모양의 토폴로지의 이유는 OSPF 영역 간 라우팅이 거리 벡터 방식을 사용하고 엄격한 영역 계층 구조로 인해 "무작위 계산"문제를 피할 수 있기 때문입니다. OSPF는 분할-수평 메커니즘을 구현하여 ABR이 백본 내 경로에서 파생 된 요약 -LSA에만 주입하고 백본 영역의 요약 -LSA 만 고려하도록 ABR의 SPF 계산을 제한함으로써 영역 간 라우팅 루프를 방지합니다. 링크 상태 데이터베이스.

OSPF는 일반적으로 링크 상태 프로토콜로 간주됩니다 . 일부 사람들이 그리워하는 것은 OSPF가 링크 상태 프로토콜 과 거리 벡터 프로토콜 알고리즘을 모두 사용한다는 것 입니다.

• 백본 또는 비 백본 영역 내의 경로는 링크 상태 프로토콜 이 수행 하는 방식으로 계산됩니다 ( Dijkstra의 알고리즘 참조 ).
• OSPF가 백본을 통해 비 백본 경로를 전달해야하는 경우 일부 거리 벡터 동작 (예 : Bellman Ford 알고리즘의 일부 )을 사용하여 Type3 LSA 메트릭을 비 백본 영역으로 전파합니다.

OSPF의 거리-벡터 동작 의 간단한 예 :

<-- Area 5 --><-- Area 0 --><--           Area 4           -->

R5-----------R1-----------R2------------R3---------------------R4
     Cost 3      Cost 5        Cost 7            Cost 12

               LSA-->          LSA-->
               Type3 LSA       Type3 LSA
               {From R1}       {From R2}
               R5 cost is 3    R5 cost is 8

R5의 / 32 루프백 경로에 어떤 일이 발생하는지 고려하십시오.

1. R5는 / 32 루프백을 포함하는 Type1 LSA를 보냅니다.
2. R1 (영역 5 ABR)은 영역 0에 연결되고; Type1 LSA를 비용이 3 인 Type3 LSA로 변환합니다.
3. R2 (영역 4 ABR)는 R1의 Type3 LSA (메트릭 3)를 수신 하고 R2의 비용을 R1에 따라 메트릭을 R5의 루프백으로 변경합니다 . R5에 대한 R2의 Type3 LSA 비용은 8입니다. 이것은 위에서 언급 한 거리 벡터 동작입니다.

백본이 아닌 경로가 백본을 통과하도록하는 것은 루프 방지 메커니즘입니다.

ABR에서 비 백본 OSPF 영역 연결

2 개의 영역이 영역 0을 통해 연결되지 않은 경우 (불연속), 링크 상태 프로토콜로 동작하는 OSPF는 라우팅 루프의 가능성을 어떻게 증가 시킵니까?

위에서 보았 듯이 OSPF는 거리 벡터 동작을 사용 하여 Area 0 백본을 통해 경로를 보냅니다. 거리-벡터 프로토콜에는 카운트-무한대 문제 와 같은 잘 알려진 한계가 있습니다 . OSPF의 동작에 경계가 없으면 동일한 문제에 취약합니다.

¹ _{RFC 3509는 Cisco IOS의 ABR 동작을 설명합니다}

영역 0은 백본으로 선택되었으며 숫자 0 또는 0.0.0.0은 숫자입니다.

OSPF는 링크 상태이므로 LSDB는 영역 내에서 동일해야합니다. 이는 SPF 계산이 일관되고 라우팅 루프를 방지하기위한 것입니다.

단일 영역 OSPF를 실행하면 모든 영역을 사용할 수 있으며 영역 0이 필요하지 않습니다.

다중 영역 OSPF를 실행할 때는 ABR을 사용해야합니다. ABR은 영역 0과 하나 이상의 다른 영역에 인접성이있는 라우터입니다.

ABR은 유형 1과 2의 LSA를 취하여 다른 영역에서 유형 3 요약 LSA로 발표합니다. 이것은 접두사를 요약 한 것이 아니라 토폴로지 정보를 요약 한 것입니다. 이것은 실제로 거리 벡터 동작입니다.

다른 영역에는 서로에 대한 완전한 정보가 없으므로 모든 영역 간 트래픽은 영역 0을 통과해야합니다. 그렇지 않으면 전체 토폴로지가 없기 때문에 라우팅 루프가있을 수 있습니다.

이 디자인으로 인해 OSPF는 다른 영역에서 링크가 올라가거나 내려갈 때 전체 SPF를 실행할 필요가 없습니다. 이것은 확장 성을 증가시킵니다.

OSPF 사양을 많이 작성한 John Moy의 "OSPF : 라우팅 프로토콜 분석"에서

영역 간 라우팅 정보 교환은 기본적으로 거리 벡터입니다. 거리 벡터를 사용하면 중복 경로 수가 많을수록 수렴 속성이 나빠집니다. OSPF는 모든 영역을 백본에 직접 연결해야 토폴로지가 간단한 허브 및 스포크 토폴로지로 제한됩니다. 따라서 중복 경로가 제거되고 '무한대 카운트'문제가 발생하지 않습니다.