Packet Tracer(패킷 트레이서)를 이용한 OSPF 설정 예제파일 다운로드 : http://me2.do/5zA1vPpG

1. Packet Tracer를 이용한 OSPF 설정
이세한(Alchemic)
KoreaTech 컴퓨터공학부

2. Index
0x01. OSPF Routing Protocol
0x02. Dijkstra Algorithm
0x03. OSPF Routing Table 갱신 과정
0x04. LSP(Link State Packet)의 종류
0x05. 계층적 OSPF 자치 시스템
0x06. OSPF Packet 간단 설명
0x07. Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습

3. 0x01. OSPF Routing Protocol

4. 0x01 OSPF Routing Protocol
 OSPF Routing Protocol은 [최단 경로 우선 프로토콜]로서 IP(Internet Protocol
위한 링크 스테이트 라우팅 프로토콜(Link State Routing Protocol)
 RIP가 가지고 있는 몇 가지 단점을 보완하기 위해 개발된 내부 라우팅 프로토콜
 분산 라우팅 알고리즘인 거리 벡터 알고리즘을 사용하는 RIP와 달리 글로벌 라우팅
알고리즘인 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용
RIP 메시지를 수신할 때마다 테
이블을 반영
라우팅 테이블 갱신
정보는 한 번에 하나의
라우터에 전달
링크 비용을 따지지 않음
주기적인 RIP 메시지 발생
방송 방식의 갱신
정보 전송
관리자가 경로 비용을 설정
링크 상태가 변할 때만
메시지 전달
라우팅 성능이 저하된다.
정보의 전파 속도가 느리다.
서비스 유형에 따라 알맞은 라
우팅 테이블 설정이 불가
라우팅 트래픽
발생량을 늘린다
RIP (문제 원인) OSPF (문제 개선)문제 발생

5. 0x02. Dijkstra Algorithm

6.  Dijkstra Algorithm 이란?
- 최단 경로 알고리즘(Shortest Path Algorithm) 중 하나
- 무조건 최소한의 비용이 드는 경로를 찾아서 가는 것이 Dijkstra Algorithm의
특징(많은 노드를 거쳐도 상관이 없다.)
0x02 Dijkstra Algorithm

7. 0x02 Dijkstra Algorithm
 간단한 가중치 그래프에서는 단순히 모든 경우의
수를 따져보면 간단히 최단 경로를 찾을 수 있다.
 만약 지도가 복잡해진다면?

8. 0x02 Dijkstra Algorithm
위와 같은 복잡한 지도에서 집에서 학교까지 가는 최단 경로를 어떻게 찾을 것인가?

9. 0x02 Dijkstra Algorithm
먼저 지도상의 건물을 정점으로, 길은
간선으로 바꿔 그래프를 새로 그린다.
그리고 건물들의 최단 거리를 나타내는
표를 만든다. 주의할 점은 표의 칸에 적
는 거리는 집에서 각 건물들까지의 최
단 거리를 의미한다는 점이다.
STEP 1)

10. 0x02 Dijkstra Algorithm
이제 각 칸에 거리를 적어보자. 집, 미
용실, 슈퍼마켓, 영어 학원에만 거리를
적고 나머지 건물들은 빈 칸으로 둔다.
빈 칸인 이유는 레스토랑, 은행, 학교는
집과 바로 길로 이어져있지 않으므로
아직 최단 거리를 모르기 때문이다.
※ 집에서 출발하기 때문에 집은 방문한
상태이다. 따라서 색칠해서 방문했다는
표시를 한다.
STEP 2)

11. 0x02 Dijkstra Algorithm
이제 표를 보니 방문하지 않은 건물들 중
거리가 가장 짧은 곳은 미용실이므로 먼저
미용실로 이동한다. 거리가 적혀있지 않은
칸은 엄청 멀다고 생각하면 된다. 미용실로
이동하니 슈퍼마켓과 은행이 길로 이어져
있다. 새로운 길을 찾았으니 새로운 길이
은지 전에 알아본 길이 짧은지 비교해 봐야
한다.
STEP 3)
① 은행까지의 거리는 집에서부터 미용실까지 거리(5)와 미용실부터 은행까지의 거리(11)의 합인
16이 된다.
② 슈퍼마켓까지의 거리는 위와 같은 방법으로 8이 된다. 하지만 표를 보니 슈퍼마켓은 전 과정에
미리 구했었다. 따라서 둘을 비교하면 미용실을 거쳐 가는 길이 더 빠르므로 표의 슈퍼마켓의
는 거리가 10에서 8로 새롭게 바뀐다. 이러한 방식으로최단 경로를 구하지 않고 거쳐 가는 것
바로 가는 것이 더 짧을 것이라고 단정 지으면 안 된다는 사실을 알 수 있다. 실제로는 어디론
동할 때 거리만 고려하지 않는다. 가는 길이 짧더라도 신호등이 많거나 차가 막히면 가는데 더
걸리기 때문이다.
※ 이제 미용실도 방문했으므로 노란색으로 칠한다. 미용실로 온 경로도 색칠한다.

12. 0x02 Dijkstra Algorithm
STEP 4)
이번에도 같은 규칙으로 가보지 않은 건물
중 거리가 가장 짧은 슈퍼마켓을 방문한다
슈퍼마켓으로 가보니 레스토랑, 은행, 영어
학원으로의 길이 보이게 된다. 이번에도 새
로운 길을 전과 비교해보자.
① 레스토랑까지의 거리는 5+3+3으로 11이다.
② 은행까지는 5+3+10으로 18이지만 이전 과정에서 구한 거리와 비교해보면 이전 과정이 더 짧
므로 은행 칸에 있는 거리는 그대로 유지된다.
③ 영어학원도 마찬가지로 이전 과정이 더 짧으므로 바뀌지 않는다.
※ 슈퍼마켓도 칠한다. 슈퍼마켓은 미용실을 거쳐 왔으니 길에 표시한다.

13. 0x02 Dijkstra Algorithm
STEP 5)
같은 규칙으로 가보지 않은 건물 중 거리가
가장 짧은 영어학원을 방문한다. 이번에도
새로운 길을 전과 비교해보자.
① 은행까지는 9+7로 16이지만 이전 과정에서 구한 거리과 비교해보면 이전 과정과 같으므로 은
칸에 있는 거리는 그대로 유지된다.
② 학교까지의 거리가 9+12=21로 추가된다.
※ 영어학원도 색을 칠하고 온 길도 색을 칠한다.

14. 0x02 Dijkstra Algorithm
STEP 6)
같은 규칙으로 가보지 않은 건물 중 거리가
가장 짧은 레스토랑을 방문한다. 이번에도
새로운 길을 전과 비교해보자.
① 은행까지는 11+4로 15이다. 이전 과정에서 구한 거리와 비교해보면 더 짧으므로 은행까지의
는 15가된다.
※ 레스토랑에 색을 칠하고 레스토랑에 온 길도 색을 칠한다.

15. 0x02 Dijkstra Algorithm
STEP 7)
같은 규칙으로 가보지 않은 건물 중 거리가
가장 짧은 은행을 방문한다. 이번에도 새로
운 길을 전과 비교해보자.
① 학교까지는 은행까지의 거리(15)와 은행과 학교까지의 거리(2)를 더해 17이 된다. 이전 과정
구한 거리(21)과 비교하면 더 짧으므로 학교까지의 거리가 17이 된다.
※ 은행과 은행까지 온 길에 색을 칠한다.

16. 0x02 Dijkstra Algorithm
STEP 8)
이제 가보지 않은 건물 중 거리가 가장 짧은
곳이 목적지인 학교가 되었다. 이로서 학교
까지의 최단 거리를 17인 것을 알게 된 것
이다.
※ 학교와 학교까지 온 길에 색을 칠한다.
이 과정을 거쳐 집에서 학교까지 어떻게 하면 최소비용으로 갈 수 있는지를 알 수 있다
이렇게 많은 노드를 거쳐도 무조건 최소비용으로 목적지까지 갈 수 있는 경로를 찾는
것이 바로 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘이다.

17. 0x03. OSPF Routing Table 갱신 과정

18. 0x03 OSPF Routing Table 갱신 과정
R
R
R
R
R
R
4. 각 라우터는 LSDB에 대해
다익스트라 알고리즘으로
최소 비용 경로를 계산
2. 각 라우터는 갱신된
링크 상태 정보가 포함된
링크 상태 패킷(LSP)을 생성
LSP
LSP
LSP
LSP
LSP
LSP
1. 라우터 간에 헬로 패킷을 주고받으며 인
접 이웃 관계 형성
HP
HP
HP
HP
HP
HP
HP
HP
HP 3. LSP를 모든 인접 이웃 관계의
라우터에 방송함. 결과적으로 모든
라우터는 동일한 링크 상태
데이터베이스(LSDB)를 유지
LSDB
LSDB
LSDB
LSDB
LSDB
LSDB
5. 4단계를 바탕으로
라우팅 테이블 설정

19. 0x04. LSP(Link State Packet)의 종류

20. LSP 링크의 예 이름 설명
점대점 링크
(point-to-
point Link)
두 개의 라우터만 연결하는 링크
경우 링크
(Transient
Link)
다수의 라우터가 연결된 망
스터브 링크
(Stub Link)
하나의 라우터에만 연결된 망
가상 링크
(Virtual Link)
두 라우터 간 고장이 발생했을 때
관리자에 의해 설정되는 우회 경로
0x04 LSP(Link State Packet)의 종류

21. 0x05. 계층적 OSPF 자치 시스템

22. 0x05 계층적 OSPF 자치 시스템
백본망
AS 1
AS
X
AS Y
영역1 영역2 영역3
AS 경계 라
우터
백본 라
우터
영역 경계 라
우터
내부 라
우터
AS 경계 라
우터
AS 시스템은 자치 시스템 내 망을
여러 개의 영역으로 나누고, 각 영
역별로 OSPF 라우팅을 독립적으로
수행하여 방송 트래픽을 줄이는 기
법이다. 백본망은 이들 영역 간의
라우팅을 수행한다.

23. 0x06. OSPF Packet 간단 설명

24. 0x06 OSPF Packet 간단 설명
OSPF Message 설 명
Hello Packet
라우터가 이웃 라우터와 인접 이웃 관계(Adjacency Neighbor
Relationship)을 설정하고 해당 라우터들의 상태를 확인하기 위해
사용
DB Description
Packet
라우터가 인접 이웃 라우터에게 자신이 보유하고 잇는 링크 상태
데이터베이스의 전체 내용 대신 간단한 설명 정보를 전달하기 위해
사용
Link State
Request Packet
DB Description Packet을 수신한 라우터가 DB Description
Packet에 포함된 링크들에 대해 자세한 갱신 정보를 요청할 때 사
용
Link State
Update Packet
라우터가 링크 상태 정보를 요청한 인접 이웃 라우터에게 자신의
링크 상태 정보를 광고하기 위해 사용
Link State
Acknowledgmen
t Packet
라우터가 링크 상태 갱신 패킷의 수신을 확인해 주기 위해 사용

25. 0x07. Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습

26. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
1. 실습하기 위한 네트워크 구성
2. OSPF 기본 설정
3. OSPF 동적 갱신
4. DR과 BDR 선정

27. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
1. 실습하기 위한 네트워크 구성
우선 pr4_1.pkt을 연다
지난 시간에 구축한 네트워크 망을 미리 구현한 것이다.

28. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
1. 실습하기 위한 네트워크 구성
여기에 추가로 루프백 인터페이스를 만든다.
루프백 인터페이스는 헬로 패킷의 ID로 사용됨
Loopback 0
1.1.1.1/24
Loopback 0
2.2.2.2/24
Loopback 0
3.3.3.3/24

29. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
1. 실습하기 위한 네트워크 구성
Router#conf t
Router(config)#interface l0
Router(config)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
Router#conf t
Router(config)#interface l0
Router(config)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0
Router#conf t
Router(config)#interface l0
Router(config)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.0
루프백 인터페이스 설정
R1
R2
R3

30. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
2. OSPF 기본 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.1.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.2.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.6.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 a 0
[명령어 설명]
#network <네트워크> <와일드카드 마스크> a <영역ID>
Router0에 대한 OSPF 설정

31. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
2. OSPF 기본 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.2.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.3.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.4.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 a 0
Router1에 대한 OSPF 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.4.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.5.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.6.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255 a 0
Router2에 대한 OSPF 설정

32. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
2. OSPF 기본 설정 : 경로 비용 설정

33. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
2. OSPF 기본 설정 : 경로 비용 설정
링크비용 𝑀𝑎𝑡𝑟𝑖𝑐 =
기준 대역폭
링크 대역폭
, 비용이 작을 수록 좋
다.[링크 비용의 예]
• 기준 대역폭 = 100Mbps일 경우
T1(1.544Mbps) 링크 비용 = 100 / 1.544 = 64
Fast Ethernet(100Mbs) 링크 비용 = 100 / 100 = 1
• 기준 대역폭 = 10Gbs일 경우
Fast Ethernet(100Mbs) 링크 비용 = 10000 / 100 = 100
Gigabit Ethernet(1Gbps) 링크 비용 = 10000 / 1000 = 10
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 10000
기준 대역폭 변경

34. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
2. OSPF 기본 설정 : 경로 비용 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 10000
기준 대역폭 변경

35. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
3. OSPF 동적 갱신
위와 같이 네트워크 선을 변경한다.
(T1 Serial Link Gigabit Link)

36. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
3. OSPF 동적 갱신 : 기존 설정 해제
Router#conf t
Router(config)#int s0/0/0
Router(config-if)#no ip address 220.10.6.0 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
설정 해제 : ip address
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#no network 220.10.6.0 0.0.0.255 a 0
설정 해제 : router network

37. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
3. OSPF 동적 갱신
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.7.0 0.0.0.255 a 0
Router0에 대한 OSPF 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.8.0 0.0.0.255 a 0
Router1에 대한 OSPF 설정
Router#conf t
Router(config)#router ospf 1
Router(config-router)#network 220.10.7.0 0.0.0.255 a 0
Router(config-router)#network 220.10.8.0 0.0.0.255 a 0
Router2에 대한 OSPF 설정

38. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
3. OSPF 동적 갱신

39. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
4. DR과 BDR 선정

40. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
4. DR과 BDR 선정
네트워크 설정 순서: loopbackip addressOSPF

41. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
4. DR과 BDR 선정

42. 0x07 Packet Tracer를 이용한 OSPF 실습
4. DR과 BDR 선정: DR 변경
Router0#conf t
Router0(config)#router fa0/0
Router0(config-router)#ip ospf priority 255
인터페이스 우선순위 변경
Router0#clear ip ospf process
yes 선택
정보 갱신(중요, 교재에도 누락됨)

43. Q&A

44. Thank You.