[OSPF] OSPF LSA Type

LSA(Link-State Advertisement) /LSDB(Link-State Database)

: OSPF 도메인 내에 있는 다른 라우터들과 멀티캐스트를 통해 상호간에 커뮤니케이션을 할 수 있는 메시지

->OSPF 라우터들 간에 LSDB를 동기화 시키는 작업을 수행할 때 사용

 

• Link-State 계열의 Routing Protocol이 설정된 각 Router의 경우 자신의 Link(=interface) 상태(state)를 LSA라는 정보로 생성하여 다른 router과 교환함.
• 이를 수신한 Router들은 자신의 LSDB에 해당 정보를 추가 후 SPF 알고리즘을 사용하여 Loop가 없는 최단 경로 정보를 구해서 Routing Table에 등록함
• Link-State 라우터들의 경우 전체 Topology에 대한 정보를 알 수 있음.
• 대형망의 경우 많은 수의 Router가 모든 LSA 정보를 교환 후 LSDB에 등록할 경우 LSDB가 너무 커진다는 문제점이 발생. 

+ 망에 변화 발생 시 모든 Router에게 해당 LSA 정보가 전송되고, 이를 수신한 Router들은 다시 SPF 알고리즘을 수행해야 하기 때문에 CPU에 많은 부담이 발생 -> 이를 해결하기 위해 AREA 개념이 사용

 

OSPF LSA Type

Type	항목	설명
Type 1	Router LSA	모든 OSPF 라우터가 Type 1의 패킷 생성을 수행하며 LSDB 구성을 위한 가장 필수적인 데이터
Type 2	Network LSA	DR이 다른 라우터들에게 토폴로지 정보를 전송하는 패킷
Type 3	Summary LSA	ABR에서 발생하는 LSA이며 경로 축약 시 사용하는 LSA
Type 4	ASBR Summary LSA	ASBR의 Type 5 LSA에는 Next-hop 정보가 없기 때문에 ABR 장비가 Type 5 LSA를 받아 Next-hop 정보를 추가하여 다른 Area로 전달
Type 5	External LSA	ASBR에서 재분배시 발생하는 LSA Type이고, Stub와 Totally Stub Area를 제외한 모든 Area로 LSA 전달
Type 7	NSSA External LSA	NSSA(Not So Stub Area)장비에서 재분배된 경로에 대한 LSA *Not So Stubby Area는 Stub의 이점을 가지면서도 재분배 할 수 도 있는 OSPF 특수 Area

LSA Sequences	LSA 전송 지연에 의해 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위해 사용됨 Sequence는 32bit이며, 라우터가 LSA를 발생시키면 1씩 증가 라우터가 자신의 LSDB에 있는 것보다 더 큰 sequence를 수신한다면 최신 정보라고 판단하고 갱신 작업을 진행하고 작을 경우 해당 LSA를 폐기한다.
LSA Age and Flooding	모든 OSPF LSA에는 age 값이 들어가는데 해당 값은 local LSDB에 저장되고 1초당 1씩 age값이 증가함 OSPF LSA age값이 1800초(30분)을 초과할 경우 age 값을 0으로 변경 후 새로운 LSA를 전송함 LSA age값이 3600초(1시간)에 도달할 경우 해당 LSA는 유효하지 않은 것으로 판단하며 LSDB에서 삭제 시킴 반복적인 LSA flooding은 모든 라우터들의 일관성 있는 LSDB를 유지하기 위한 안전장치
LSA Type	OSPF가 동작하는 모든 라우터들은 자신이 속한 Area또는 상태에 따라 여러 개의 LSA를 전송하는데 LSA의 식별 정보로 사용됨

---

LSA Type 1 - Router LSA

#show ip ospf database router

• Type 1 LSA의 전달 범위는 소속된 Area 범위로 제한되며, 모든 OSPF 라우터가 Type 1 LSA광고를 수행함.
• Type 1 LSA는 LSDB 구성을 위한 필수적인 메시지이며, OSPF가 활성화된 모든 링크에서 해당 메시지를 전송함
• Type 1 LSA 광고 시 OSPF가 활성화 되어 있는 모든 링크정보를 전달함. 링크 정보는 OSPF 동작 여부에 따라 다른 Type 정보를 알려줌

Type	ID	Connection	설명
1	Neighbor Router's ID	Point-to-Point Connection	2대의 라우터만 연결되는 환경 DR 선출이 없기 때문에 transit network가 될 수 없다 single transit-type 에 대한 명세가 없어 이중 기록을 수행하며, P2P의 경우 stub network로 표기됨
2	DR's IP Address	Connection to transit network	최소 2개 이상의 라우터가 연결되어 있는 multiaccess 환경 DR이 선출되는 환경일 경우
3	IP Network/Subnet	Conncetion to Stub network	단일 라우터로 구성되어 있는 network, 토폴로지에 Gateway 정보만 있는 네트워크 이더넷 환경에서 neighbor 관계를 맺지 않는 정보는 stub network로 간주
4	Neighbor Router's ID	Virtual Link	Type 1 설명과 동일 area 0를 거치지 않고 연결되기 때문에 P2P환경과 유사

 

LSA Type2 - Network LSA

#show ip ospf database network

• Type 2 LSA는 DR이 선출되는 환경인 multi-access network에서 사용되며, DR 라우터만 해당 메시지를 전송하며 Type2 메시지에는 network segment에 연결되어 있는 모든 OSPF Router-ID가 포함되어 있음
• DR을 선출하지 않는 OSPF Network Type의 경우 (Point-to-point와 같은) stub network로 간주하여 LSDB에 저장이 됨

 

LSA Type3 - Summary LSA

#show ip ospf database summary

• Type 3 LSA는 다른 area로 부터 넘어온 network를 위해 사용됨.
• 복수 개의 Area에 속해 있는 ABR 장비가 해당 메시지를 생성함.
• ABR은 Type 1과 Type 2 메시지를 다른 Area로 전달하지 않고 가공하여 사용
• ABR이 Type 1 LSA 메시지를 수신하면 메시지에 포함된 네트워크 정보를 참조하여 Type 3 LSA를 생성하며, Type 2 LSA 메시지 수신 시 multi-access network의 network mask를 결정하는데 이용
• LSA Type 3 packet

 

LSA Type 4 - ASBR Summary LSA

 

• LSA Type 4 & 5는 재분배 과정에서 사용하게 됨
• LSA Type 4는 ASBR에 대한 정보를 담고 있는 메시지
• ASBR은 LSA Type 1에 E(external) bit를 설정해서 광고하고 해당 정보를 통해 Area에 ASBR이 있다는 것을 인지함
• ASBR과 같은 Area에 있는 라우터들은 Type1 정보를 이용하여 ASBR을 찾아 갈 수 있지만 다른 Area에 있는 라우터들은 ASBR에 대한 정보를 알 수 없다.
• ABR에서 ASBR의 Router-id정보가 포함된 Type 4 LSA를 생성하여 다른 Area로 전달함.
• 다른 Area로 다시 전달 될 때 ABR은 Type 4를 재생산 하여 전달함(ASBR까지 도달하기 위한 매개 변수값을 재계산하여 전달)

 

LSA Type5 - External LSA

• ASBR에서 재분배 시 발생하는 LSA이고 Stub와 totally Stub Area를 제외한 모든 Area로 LSA를 전달함
• Type 5는 ASBR의 정보를 전달 할 수 없으나, Forwarding Address를 사용하면 ASBR의 정보를 전달 할 수 있어서 Type 4의 정보는 필요가 없음(그래도 자동으로 생성됨)
• Type 5에는 외부 네트워크에 대한 정보만 존재하고 ASBR에 대한 정보는 존재하지 않음.
• FA는 다른 라우팅 프로토콜이 동작하는 인터페이스를 OSPF로 광고하면 Type 5에 FA가 설정되어 전달됨.
• FA에 대한 정보가 LSA Type 3으로 다른 Area로 광고되며 OSPF Router들은 Type4가 없더라고 ASBR의 정보를 알 수 있음.
• OSPF가 재분배를 통해 외부 네트워크 정보를 가져올 때 E1, E2 2개의 Type이 존재하며 E1이 E2보다 우선순위가 높아 ASBR이 2개일 경우 Active/Backup을 구성하기 위해 E1,E2를 혼합하여 사용하기도 함

---