[OSPF] OSPF LSA(Link State Advertisement)란?

OSPF(Open Shortest Path First)는 자체 SPF(Shortest Path First) 알고리즘을 사용하여 소스와 대상 라우터 간의 최적 경로를 찾는 데 사용되는 링크 상태 라우팅 프로토콜 입니다 . OSPF 라우터는 OSPF를 운영하는 장치에서 토폴로지 OSPF 데이터베이스를 업데이트하고 유지하기 위해 LSA를 교환하지만 먼저 LSA 유형을 이해하려면 먼저 OSPF에서 라우터 역할에 대해 이해해야 합니다. 

라우터 역할 – 

 

 

 

 

1. 백본 라우터 – 영역 0은 백본 영역으로 알려져 있으며 영역 0의 라우터는 백본 라우터로 알려져 있습니다. 
    
2. 내부 라우터 - 내부 라우터는 모든 인터페이스가 단일 영역에 있는 라우터입니다. 
    
3. Area Boundary Router(ABR) – 백본 영역과 다른 영역을 연결하는 라우터를 Area Boundary Router라고 합니다. 따라서 ABR은 백본 토폴로지와 다른 영역의 토폴로지를 모두 설명하는 여러 링크 상태 데이터베이스를 유지 관리합니다. 
    
4. 자율 시스템 경계 라우터(ASBR) - OSPF 라우터가 EIGRP 또는 경계 게이트웨이 프로토콜 또는 다른 라우팅 프로토콜과 같은 다른 프로토콜에 연결되면 AS라고 합니다. 두 개의 다른 AS(인터페이스 중 하나가 영역 0에서 OSPF를 작동)를 연결하는 라우터를 자율 시스템 경계 라우터라고 합니다. 이러한 라우터는 재분배를 수행합니다. ASBR은 OSPF와 RIP 또는 BGP와 같은 다른 라우팅 프로토콜을 모두 실행합니다. 
    

LSA 유형 – OSPF를 작동하는 장치가 있는 지역에 따라 교환되는 LSA 유형이 다릅니다.  

 

 

Type-1(라우터 링크 광고) – 이것은 같은 영역에 속하는 라우터가 교환하는 Type-1 LSA입니다. 라우터에는 링크 상태, 라우터 ID, IP 정보 및 현재 인터페이스 상태가 포함됩니다. 라우터가 여러 영역에 연결된 경우 별도의 Type 1 LSA가 교환됩니다.  

그림에서 보듯이, 동일 지역 내의 라우터들은 Type 1 LSA를 교환하지만, 라우터의 다른 인터페이스가 다른 지역에 있는 경우에는 다른 Type 1 LSA를 교환하게 됩니다. 

 

 

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Type-2(네트워크 링크 광고) - 이것은 DR(Designed Router)이 같은 영역(브로드캐스트 또는 멀티 액세스 네트워크)에 있는 다른 모든 라우터에만 보내는 Type-2 LSA입니다. 여기에는 DR 및 BDR IP 정보와 같은 네트워크에 속한 다른 라우터의 상태도 포함됩니다. DR은 같은 브로드캐스트 영역에 있는 다른 모든 라우터에 라우팅 정보를 배포하는 역할을 한다는 것을 기억하세요.  

그림에서 보듯이 브로드캐스트 네트워크에서는 DR만이 동일 지역의 다른 라우터에 라우팅 정보를 배포합니다.

 

 

 

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Type-3(요약 LSA) – 이것은 ABR이 상주하는 지역이 아닌 다른 지역에 대해 생성하는 Type-3 LSA입니다. ABR이 다른 지역에서 수신하는 토폴로지 데이터베이스는 백본 영역에 주입됩니다.

여기에는 이러한 LSA를 광고하는 ABR의 IP 정보와 라우터 ID가 포함됩니다.  

 

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유형 4(요약 ASBR LSA) –

 ABR은 이러한 유형 4 LSA를 생성된 지역이 아닌 다른 지역으로 보냅니다. 이러한 LSA는 ABR이 다른 사람들에게 ASBR로 가는 경로를 알려주기 위해 생성합니다.  

 

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유형 5 AS 외부 링크 광고 –

 이 LSA는 OSPF가 아닌 다른 자율 시스템의 경로를 광고하기 위해 ASBR에서 생성됩니다.  

 

 

 

LSA의 장점: 

• 링크 상태 라우팅 프로토콜의 주요 장점은 빠른 네트워크 컨버전스입니다. 링크 상태 라우팅 프로토콜은 LSP를 수신할 때 LSP를 수신한 인터페이스를 제외하고 변경하지 않고 모든 인터페이스에서 즉시 LSP를 플러딩 합니다.
• 링크 상태 라우팅 방법은 여러 영역을 활용하고 네트워크 영역을 계층 구조로 구성합니다. 수많은 영역으로 더 정확한 경로 요약이 가능합니다.
• 토폴로지 맵 또는 SPF 트리는 링크 상태 라우팅에서 네트워크 토폴로지를 구축하는 데 사용됩니다. 각 라우터는 SPF 트리를 사용하여 각 네트워크로 가는 최단 경로를 독립적으로 식별할 수 있습니다.
• 첫 번째 LSP 플러딩 이후, LSP는 토폴로지의 변경에 대한 응답으로만 발행되고 해당 변경과 관련된 데이터만 포함합니다. LSP의 유일한 정보는 영향을 받는 링크와 관련이 있습니다. 주기적 업데이트는 링크 상태에서 전송되지 않습니다.

LSA의 단점:

• 링크 상태 라우팅 프로토콜은 포괄적인 토폴로지 맵을 제공 하므로 SPF 알고리즘이 Bellman-Ford를 포함한 거리 벡터 기술보다 더 많은 CPU 전력을 사용하기 때문에 더 많은 CPU 처리가 필요합니다.
• 데이터베이스와 SPF 트리는 링크 상태 라우팅 프로토콜에 의해 생성되고 유지됩니다. 메모리 사용량은 데이터베이스와 SPF 트리에서 거리 벡터 프로토콜보다 더 높았습니다.
• 링크 상태 라우팅 프로토콜 플러드 링크 상태 패킷은 초기 설정 시, 그리고 네트워크 중단 및 토폴로지 변경 시 전송되며, 이는 네트워크 대역폭 용량에 영향을 미칩니다. 네트워크가 불안정하면 네트워크 대역폭에도 영향을 미칩니다.

https://www.geeksforgeeks.org/link-state-advertisement-lsa/

Link State Advertisement (LSA) - GeeksforGeeks

 

 

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OSPF LSA란? 

OSPF는 링크 상태 라우팅 프로토콜로, LSA(Link State Advertisement)를 통해 네트워크 정보를 공유합니다.
쉽게 말해, LSA는 OSPF 라우터들이 주고받는 "네트워크의 지도 조각"입니다.

•   모든 라우터는 받은 LSA를 기반으로 네트워크 전체 구조를 파악합니다.
•   LSA 타입마다 다루는 정보가 달라 네트워크 구성에 중요한 역할을 합니다.

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OSPF LSA 타입 정리

LSA 타입 이름 역할 주요 생성 주체

Type 1	Router LSA	라우터의 인터페이스 및 상태 정보 공유	모든 라우터
Type 2	Network LSA	멀티액세스 네트워크(DR)에서 다른 라우터 정보를 공유	DR(Designated Router)
Type 3	Summary LSA	다른 Area의 네트워크 정보를 전달	ABR(Area Border Router)
Type 4	ASBR Summary LSA	외부 정보를 공유하는 라우터(ASBR)로 가는 경로 정보	ABR
Type 5	External LSA	외부 네트워크(BGP 등) 정보를 OSPF로 공유	ASBR
Type 7	NSSA External LSA	NSSA 구역에서 외부 정보를 공유 (Type 5 대신 사용)	NSSA 내부의 ASBR

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OSPF Area와 LSA의 관계

OSPF에서는 네트워크를 Area로 나누어 관리하며, Area별로 허용되는 LSA가 다릅니다.

Area 타입 허용되는 LSA 설명

Backbone Area	Type 1, 2, 3, 4, 5	모든 정보를 허용하며 다른 Area의 정보가 백본을 통해 전달됨
Stub Area	Type 1, 2, 3	외부 정보(Type 5) 차단, 기본 경로(Default Route)만 허용
Totally Stub Area	Type 1, 2	Type 3도 차단, ABR이 Default Route만 전달
NSSA	Type 1, 2, 3, 7	Stub Area와 비슷하지만 외부 정보(Type 5 대신 Type 7)를 허용
Totally NSSA	Type 1, 2, 7	Type 3도 차단, Type 7만 허용

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어떤 상황에서 어떤 LSA가 사용될까요?

1. 다중 구역 네트워크
   • 구성:
     •   Area 0 (Backbone), Area 1 (Stub), Area 2 (NSSA)
   • LSA 흐름:
     •   Area 0: 모든 정보를 공유. Type 1, 2, 3, 4, 5 모두 허용.
     •   Area 1 (Stub): 내부 정보(Type 1, 2)와 Area 간 요약 정보(Type 3)만 허용. 외부 정보(Type 5)는 차단.
     •   Area 2 (NSSA): 내부 정보와 요약 정보 외에 NSSA의 외부 정보(Type 7)만 허용.
2. BGP와 OSPF 연동
   •   구성: ASBR에서 BGP 정보를 OSPF로 들여오는 경우
   •   LSA 사용: ASBR은 외부 정보를 Type 5로 생성. 만약 NSSA라면 Type 7로 변환.

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실무 명령어로 바로 확인하기

OSPF 네트워크를 관리할 때 유용한 명령어들을 정리했습니다.

LSA 정보 확인

# 전체 OSPF 데이터베이스 보기  
show router ospf database  

# 특정 LSA 타입 보기 (예: Type 3)  
show router ospf database type-3  

# 특정 LSA의 상세 정보  
show router ospf database detail  

Area 상태 확인

# Area별 설정 확인  
show router ospf area  

# 특정 Area의 라우팅 정보  
show router ospf route area <area-id>  

 

 

OSPF LSA는 네트워크 설계와 운영의 핵심입니다. LSA 타입과 역할을 명확히 이해하면, 대규모 네트워크에서도 최적화된 설계와 안정성을 유지할 수 있습니다. Area 설계 단계에서 각 구역에 적합한 LSA 허용 여부를 고려하고, 실시간 데이터를 확인하며 네트워크 상태를 점검하는 습관을 들이는 것이 성공적인 OSPF 네트워크 운영의 지름길입니다.

 

 

 

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