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<OSPF 경로>

OSPF의 경로는 Area간에 경로, 내부 경로, 외부 경로 이렇게 나뉜다.

이것을 표로 정리하면 다음과 같다

OSPF는 네트워크를 복수개의 area로 나누어 설정한다. 네트워크 규모가 작으면 area하나로만 사용해도 되지만 두 개 이상의 area를 사용할 경우 area0을 반드시 만들고 그 area0과 물리적으로 연결이 되어 있어야 한다. 여기서 area 0을 백본 area라고 부른다.

1. 백본 라우터란?

백본 에어리어에 소속된 라우터를 말한다. 즉 area0에 소속되어 있는 라우터들을 말한다.

2. 내부 라우터란?

하나의 area에만 소속된 라우터를 말한다.

3. ABR이란?

두개 이상의 area에서 두 area사이의 경계 라우터를 말한다.

4. ASBR이란?

OSPF네트워크와 다른 라우팅 프로토콜(RIP, EIGRP 등...)이 설정된 네트워크의 경계에 있는 라우터를 말한다.

<네트워크 타입별 OSPF 설정>

OSPF는 네트워크 타입별로 설정 방법과 동작이 다르다.

OSPF는 다른 네트워크 타입간에 통신은 이루어지지 않지만 다음 규칙만 맞춰주면 다르더라도 통신은 가능하다.

1. 네트워크 타입이 달라도 hello와 dead주기는 반드시 같아야한다.

2. DR을 선출하는 브로드 캐스트 네트워크와 DR을 선출하지 않는 point to point네트워크에 연결된 라우터끼리는 라우팅 정보를 교환하지 않는다. 하지만 다른 예로 하나는 브로드 캐스트이고 다른 하나는 논 브로드 캐스트일 경우 둘다 DR을 선출하는 경우여서 헬로와 데드 주기만 맞춰주면 OSPF통신이 발생한다.

역으로  point to point와 멀티 투 포인트는 DR선출이 없기 때문에 Hello와 dead주기만 맞춰주면 된다.

<실습>

1. Non Broadcast 네트워크에서의 OSPF

이번 실습은 Non Broadcast인 frame-relay구간을 만들고 다른 한쪽은 point to point구간을 만들어 실습할 것이다.

R1)

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.1 255.255.255.0
 ip ospf priority 0   // priority값을 0으로 한 이유는 R2라우터를 DR로 선출하기 위해서이다. R3에서도 priority 값을 0으로 설정하였음.
 frame-relay map ip 1.1.123.2 102 broadcast

R1은 Non broadcast로 설정되어 있다.

R2)

interface Loopback0
 ip address 1.1.2.2 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.2 255.255.255.0
 frame-relay map ip 1.1.123.3 203 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.123.1 201 broadcast

router ospf 1
 network 1.1.2.2 0.0.0.0 area 0
 network 1.1.123.2 0.0.0.0 area 0
 neighbor 1.1.123.1 // R2에서 neighbor를 맺어준 이유는 위의 표에 따르면 Non broadcast는 네이버를 자동으로 맺는게 아니고 수동으로 맺어줘야 하기 때문이다!
 neighbor 1.1.123.3

R2에서도 마찬가지로 Non broadcast이다.

R3)

interface Loopback0
 ip address 1.1.3.3 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.34 point-to-point   // R3과 R4는 point-to-point구간으로 설정.
 ip address 1.1.34.3 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 304  

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.3 255.255.255.0
 ip ospf priority 0
 frame-relay map ip 1.1.123.2 302 broadcast

라우터 3의 s1/0.34부분은 point to point로... s1/0.123은 non broad cast로 설정되어 있다.

R4)

interface Loopback0
 ip address 1.1.4.4 255.255.255.0
interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.34 point-to-point
 ip address 1.1.34.4 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 403  

router ospf 1
 network 1.1.4.4 0.0.0.0 area 1
 network 1.1.34.4 0.0.0.0 area 1

이번 실습을 정리해보자.

한 쪽은 non broadcast로 설정해주었고, 한 쪽은 point to point로 설정해 주었다.

point to point쪽 네트워크는 네이버를 수동으로 설정해주지 않아도 자동으로 네이버가 맺어졌지만 non broad cast부분은 수동으로 neighbor를 맺어줘야 했다.

하지만, 여기서 R1~R2구간인 Non-broadcast구간과 R4인 point to point구간은 통신이 되질 않는다.

왜냐? 네트워크 타입이 다르니까!

내가 지금 실습한 구간은 Non-Broadcast구간에서의 네트워크 type별 ospf 구성이다.

여러분은 Broadcast, Point-to-Point, Point-to-Multipoint 를 연습해보시길 바란다!

OSPF에서는 모든 통신이 area0을 거쳐서 통신이 이루어져야 통신이 가능하다. 

만약에 다음 그림과 같이 area가 0 영역에 닿지 못하고 떨어져 있으면 어떻게 해야할까?

위의 그림을 보면 area 3과 area 0이 동떨어져있다. 이렇게 되면 OSPF간 통신이 이루어지지 않는다.

이럴때 사용하는 것이 virtual link이다.

area 0과 area 3사이에는 area2가 다리역할을 할 수 있게 설정해주면 통신이 가능하다.

기본설정들은 모든 라우터에 다 해준 후, R2에서 ospf router 1 라우터 모드로 들어간 후,

R2에서는 area 2 virtual-link 5.5.5.5라는 명령어를 입력해주고, R5에서는 area 2 virtual-link 2.2.2.2라는 명령어를 입력해주면 끝난다.

이 명령어에 대한 설명은 area [다리역할 하는 area 번호] virtual-link [상대편 라우터의 ID] 이다.

<실습>

R1~R8까지 중요한 부분의 구성 부분만 편집해서 구성해 봤다.

R1)

interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.1 255.255.255.0
 frame-relay map ip 1.1.123.3 103 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.123.2 102 broadcast

router ospf 1
 network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
 network 1.1.123.1 0.0.0.0 area 0
 neighbor 1.1.123.2 priority 1
 neighbor 1.1.123.3 priority 1

R2)

interface Loopback0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.2 255.255.255.0
 frame-relay map ip 1.1.123.3 203 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.123.1 201 broadcast

interface Serial1/1.245 multipoint
 ip address 1.1.245.2 255.255.255.0
 frame-relay map ip 1.1.245.4 204 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.245.5 205 broadcast

router ospf 1
 area 2 virtual-link 5.5.5.5
 network 1.1.123.2 0.0.0.0 area 0
 network 1.1.245.2 0.0.0.0 area 2
 network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0
 neighbor 1.1.123.3
 neighbor 1.1.245.4 priority 1
 neighbor 1.1.245.5 priority 1

R3)

interface Loopback0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 1.1.123.3 255.255.255.0
 frame-relay map ip 1.1.123.1 301 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.123.2 302 broadcast

interface Serial1/1
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/1.37 point-to-point
 ip address 1.1.37.3 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 307  

router ospf 1
 network 1.1.37.3 0.0.0.0 area 1
 network 1.1.123.3 0.0.0.0 area 0
 network 3.3.3.3 0.0.0.0 area 0

R4)

interface Loopback0
 ip address 4.4.4.4 255.255.255.0

interface Serial1/1
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/1.245 point-to-point
 ip address 1.1.245.4 255.255.255.0
 ip ospf network non-broadcast
 frame-relay interface-dlci 402  

router ospf 1
 network 1.1.245.4 0.0.0.0 area 2
 network 4.4.4.4 0.0.0.0 area 2

R5)

interface Loopback0
 ip address 5.5.5.5 255.255.255.0

interface Serial1/0
 ip address 1.1.56.5 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

interface Serial1/1
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/1.245 point-to-point
 ip address 1.1.245.5 255.255.255.0
 ip ospf network non-broadcast
 frame-relay interface-dlci 502  

router ospf 1
 area 2 virtual-link 2.2.2.2
 network 1.1.56.5 0.0.0.0 area 3
 network 1.1.245.5 0.0.0.0 area 2
 network 5.5.5.5 0.0.0.0 area 2

R6)

interface Loopback0
 ip address 6.6.6.6 255.255.255.0

interface Serial1/0
 ip address 1.1.56.6 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

router ospf 1
 network 1.1.56.6 0.0.0.0 area 3
 network 1.1.69.6 0.0.0.0 area 0
 network 6.6.6.6 0.0.0.0 area 3

R7)

interface Loopback0
 ip address 7.7.7.7 255.255.255.0

interface FastEthernet0/0
 ip address 1.1.78.7 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto

interface Serial1/1
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/1.37 point-to-point
 ip address 1.1.37.7 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 703  

router ospf 1
 network 1.1.37.7 0.0.0.0 area 1
 network 1.1.78.7 0.0.0.0 area 1
 network 7.7.7.7 0.0.0.0 area 1

R8)

interface Loopback0
 ip address 8.8.8.8 255.255.255.0

interface FastEthernet0/0
 ip address 1.1.78.8 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto

router ospf 1
 network 1.1.78.8 0.0.0.0 area 1
 network 1.1.89.8 0.0.0.0 area 0
 network 8.8.8.8 0.0.0.0 area 1

노란색으로 밑줄 친 부분이 virtual link설정 부분이다.

R2와 R5가 area 2를 사이에 놓고 R5가 area 0영역에 닿지 않아 area 3와 area 0이 통신이 되지 않고 있다.

그래서 이 사이를 virtual-link로 뚫어준 것이다.

<OSPF 라우팅 프로토콜>

① Area라는 개념을 사용해서 전체 OSPF 네트워크를 작은 영역으로 나누어 관리한다.

② VLSM을 지원한다. OSPF는 Route summarization을 지원하기 때문에 여러 개의 라우팅 경로를 하나로 묶어주는 기능을 한다.

③ 네트워크 크기에 대한 제한이 없다.

④ 대역폭의 활용도가 높다. 네트워크에 변화가 있을 때만 정보가 날아가고 그것도

멀티캐스트로 날아가기 때문에 실용적이다.

⑤ 빠르고 효율적이고 정확한 경로 설정을 한다.

<OSPF 토폴로지>

OSPF는 토폴로지가 바뀌는 것에 따라 동작이 바뀐다.

① Broadcast Multiaccess : 네트워크에 두 개 이상의 라우터가 연결되는 경우로 하나의 메시지를 내보내면 네트워크 상에 있는 모든 녀석들이 정보를 받아볼 수 있는 구조이다.

② Point-to-Point : 네트워크에 한 쌍의 라우터만 존재하는 경우

③ NBMA(Non Broadcast Multi-access) : 네트워크에 두 개 이상의 라우터가 연결되지만, 브로드 캐스트 능력은 가지고 있지 않다. 프레임 릴레이나 X.25 네트워크가 이 경우에 해당한다.

 <OSPF의 정보 교환 방법>

1. 라우터 R1이 켜지면 이웃이 누구인지 모르기 때문에 모든 OSPF 라우터들에게 헬로 패킷을 보내는데, 멀티캐스트 주소 224.0.0.5를 이용해 헬로를 내보낸다.

2. 헬로를 받은 라우터들은 자신들의 이웃목록에 넣게 되는데, 이것을 Init과정이라 한다.

3. R1에게서 헬로 메시지를 받은 라우터들은 R1에게 답변으로 유니캐스트로 자신들의 정보를 보내게 된다.

OSPF 라우터들은 이웃을 찾고 정보를 교환해야 통신이 가능하기 때문에 이웃찾기가 중요하다. 이런 헬로 패킷은 10에 한 번씩 발생하고, 패킷의 정보는 Router ID, Hello/Dead interval, Area-ID 등을 보낸다. 특히, Router ID는 서로를 식별하기 때문에 중요한 의미를 갖는다. (통상 Router ID는 라우터의 주소중 가장 높은 IP를 사용한다.)

Router ID를 사용할 때는 안전성을 고려해 Loopback인터페이스를 사용할 수도 있다.

<OSPF 패킷 종류>

1. 헬로 패킷

OSPF 네이버를 형성하고 유지하는데 사용된다. 하지만 네이버 라우터에게서 일정 시간동안 헬로 패킷을 수신하지 못하면 네이버가 다운된 것으로 간주하고 네이버 관계를 없앤다.

헬로 패킷에는 라우터 ID, Area ID, 암호, 서브넷 마스크, 헬로 주기, Stub area flag, 라우터 우선순위, dead interval, DR, BDR, 네이버 리스트가 있다.

① 라우터 ID : OSPF라우터를 구분할 때 사용하는데, 주로 루프백 인터페이스의 IP 혹은 각 인터페이스 IP중에 가장 높은 IP가 설정된다.

② Area ID : 인터페이스가 소속된 OSPF Area ID를 표시

③ 암호 : 라우팅 정보를 송수신 할때, 인증을 하는 경우에 사용되는 암호

④ 서브넷 마스크 : 인터페이스의 서브넷 마스크를 표시

⑤ 헬로 주기 : 브로드 캐스트와 point to point 네트워크에서는 10초이고, 논 브로드 캐스트 네트워크는 30초이다.

⑥ Stub area flag : 스텁 에어리어임을 표시

⑦ 라우터 우선순위 : BR, BDR 선출할 때 사용되는 우선순위를 표시

⑧ Dead interval : Dead interval시간동안 헬로 패킷을 수신하지 못하면 네이더가 다운되는 것으로 간주.

⑨ DR : DR의 라우터 ID가 표시

⑩ BDR : BDR의 라우터 ID가 표시

⑪ 네이버 리스트 : 헬로 패킷을 송신한 라우터가 네이버라고 여기는 라우터의 라우터 ID들이 표시

2. DDP(Database Description Packet)

OSPF의 네트워크 정보를 LSA라고 부르는데, OSPF는 이런 LSA패킷들을 링크 상태 데이터베이스라는 곳에 저장해준다. DDP는 링크 상태 데이터베이스라는 곳의 정보를 요약해서 보내주는 패킷이다.

3. LSR(Link State Request)

상대 라우터에게서 DDP를 수신하였을 경우, 그 DDP에 자신에게 없는 내용이 있을 때, 상대 라우터에게 상세한 내용을 달라는 요청을 할 때 사용되는 패킷이다.

4. LSU(Link State Update)

상대 라우터에게서 LSR을 받거나 네트워크 상태가 변경되었을 때, 라우팅 정보를 전송할 때 사용하는 패킷이다.

5. LS ACK(Link State Acknowledgment)

OSPF패킷을 정상적으로 받았다는 메시지를 알려줄 때 사용.

한마디로 요약하자면, 평소에 헬로패킷을 OSPF가 설정된 라우터들끼리 보낸다. 어느날 한 라우터에게 DDP를 받게되었을 때, 자신의 정보와 다른 점을 발견한다면 그 해당 라우터에게 LSR을 보내 더 자세한 내용을 요청한다. 왜냐? 나도 다른 정보를 배워야하니까(OSPF의 네이버를 유지하기 위해!) LSR패킷을 받은 라우터는 자신의 자세한 링크 스테이트 데이터베이스 정보를 LSU패킷에 담아 전송한다. 전송받은 라우터는 다시 LS ACK를 보내 잘 받았다고 확인한다.

<OSPF DR, BDR>

OSPF의 모든 라우터들이 N:N으로 LSA를 교환하면 동일 네트워크에서 LSA 및 ACK가 많이 발생하게 된다. LSA를 하나의 대표 라우터에게만 보내고, 이 라우터가 나머지 라우터에게 중계하면 훨씬 효과적일 것이다. 그래서 DR과 BDR를 선출해 OSPF에서는 효율적인 트래픽이 교환된다.

DR이 되기 위해서는 Priority가 높아야 한다. (맨 처음 디폴트 Priority는 1) 높으면 높을수록 더 좋은 값이다.

1. 라우터들은 헬로 패킷을 멀티캐스트로 하여 정보를 주고받아 DR과 BDR을 선출한다

(Priority 값이 같다면 IP주소가 높은 것이 선출된다)

2. 만약 DR과 BDR이 선출되었는데, 새로운 라우터가 접속한다면? 그 라우터가 더 높은 Priority 값을 갖고 있다면? → 그렇게 해도 DR과 BDR을 다시 선출하지 않는다.

3. DR이 다운되면 BDR→DR로 변경되고, BDR의 빈자리는 남아있는 라우터들의 Priority값을 비교하여 선출하게 된다.

<OSPF 구성 명령어>

router <ospf process-id>

network <address> <wildcard-mask> <area> <area-id>

ex)

router ospf 100

network 150.100.1.0 0.0.0.255 area 0

※ OSPF에서는 보다 확장성 있는 라우팅 업데이트를 위해서 전체 영역을 작은 area로 나누어 그 안에 있는 라우터들끼리만 우선 링크 정보를 업데이트 하고 다른 area와는 ABR(문지기 라우터)가 정보를 전달하는 방식으로 운영된다. area0은 백본 area라 불리고, 모든 통신은 area 0을 지나야만 가능하다.

<RIP 라우팅 프로토콜>

RIP 프로토콜은 라우터를 몇 번 거쳐서(네트워크를 몇 번 거쳐서)가야 하는가에 대한 최적 경로를 찾는 방법이다. 한 라우터를 지날 때 마다 홉 카운트를 증가시키면서 측정한다. RIP의 경우 이웃한 라우터들과 라우팅 정보 교환을 30초 마다 업데이트한다.

RIP 환경에서 30초 동안에 업데이트 정보를 받지 못한다면 라우터는 180초 동안(Invalid time)은 상대측으로부터 기다린다. 180초가 지나도 상대측으로부터 업데이트를 받지 못한다면 라우터는 Hold down 상태로 들어간다. (라우터는 상대편이 다운됐을 거라고 생각하게 되고 ‘possibly down'이라는 메시지를 라우팅 테이블에서 보여준다)

그 이후에도 1분 동안(flush time=240초) 상대로부터 연락이 없게 되면 이 경로가 죽었다고 생각하고 라우팅 테이블에서 경로에 대한 정보를 지우게 된다.

단점은 경로선택을 오로지 홉 카운트에 의존하기 때문에 속도나 회선의 신뢰도, 회선의 로드 등을 확인해 볼 수 없다는 것과 전 구간이 업데이트 하는데 오랜시간이 걸린다는 것이다.

<RIP 명령어>

Router(config)# router rip

Router(config-router) # network 150.150.0.0

router rip란 이제부터 RIP 라우팅을 사용하겠다는 뜻이다. 라우터 구성모드(config-router)에서 위와 같이 입력하면 150.150.0.0 대의 네트워크로 라우팅을 해준다. 왜 150.150.0.0인가하면 RIP 프로토콜은 150점대는 B클래스이기 때문에 서브넷을 255.255.0.0으로 인식해 버리기 때문이다.

ex)

회사의 본사(서울)에는 200대의 PC가 있고, 부산 지사에는 150대의 PC를 쓰고 있다고 가정하자.

[본사라우터]

interface ethernet 0

ip address 203.240.100.1 255.255.255.0

이 부분은 본사 라우터의 이더넷이다. 서울은 203.140.100.2 ~ 203.140.100.254까지의 IP주소를 사용하게 된다.

interface serial 0

ip address 203.240.150.1 255.255.255.0

이 부분은 본사 라우터의 시리얼 부분이다.

router rip

network 203.240.100.0

network 203.240.150.0

RIP라우팅에 참여하는 네트워크를 넣어준다.

EIGRP는 네트워크 보안을 강화하기 위해 EIGRP 패킷 인증을 사용한다. MD5 방식을 사용한 네이버간의 인증을 지원한다. 

명령어를 알아보자

R1(config)# key chain CISCO

-> key chain명령어와 적당한 이름을 사용하여 키 체인 설정모드로 들어간다. 키 체인 이름은 설정하는 해당 라우터에만 의미가 있으며 라우터간에 서로 동일하게 설정하지 않아도 된다.

R1(config-keychain)# key 1

-> 키 번호를 지정한다. 라우터 간에 키 번호는 동일해야 한다. 0-2147483647 사이의 값을 지정할 수 있다.

R1(config-keychain-key)# key-string CCNP
-> key-string명령어로 위에 입력한 키 번호에 해당하는 비밀번호를 입력한다.

R1(config)# int s 1/0.123
-> EIGRP 인증을 설정하고 싶은 인터페이스로 들어간다.

R1(config-if)# ip authentication mode eigrp 65000 md5
-> ip authentication mode를 입력하여 인증 방식을 설정한다. md5로 인증 방식을 적용하겠다는 의미.

R1(config-if)# ip authentication key eigrp 65000 CISCO 

-> ip authentication key를 사용하여 인증에 사용할 키 체인을 설정한다.(앞에서 우리가 만든 키 체인은 CISCO이다. CISCO체인을 입력하면된다.

<실습>

어제 실습한 EIGRP Unequal metric load balancing실습을 이어 그 토폴로지에 EIGRP 인증까지 해보겠다.

R1의 구성)

key chain CISCO
 key 1
  key-string CCNP

interface Loopback0
 ip address 10.10.15.1 255.255.255.0 secondary
 ip address 10.10.18.1 255.255.255.0 secondary
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 multipoint
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 no ip split-horizon eigrp 65000
 ip summary-address eigrp 65000 10.10.0.0 255.255.224.0 5
 frame-relay map ip 192.168.10.2 102 broadcast
 frame-relay map ip 192.168.10.3 103 broadcast

router eigrp 65000
 passive-interface default
 no passive-interface Serial1/0.123
 network 10.0.0.0
 network 192.168.10.0
 no auto-summary

R2의 구성)

key chain CISCO
 key 1
  key-string CCNP

interface Loopback0
 ip address 10.10.110.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.12 point-to-point
 ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 frame-relay interface-dlci 201  

router eigrp 65000
 passive-interface default
 no passive-interface Serial1/0.12
 network 10.0.0.0
 network 192.168.10.0
 no auto-summary

R3의 구성)

key chain CISCO
 key 1
  key-string CCNP

interface Loopback0
 ip address 10.10.120.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.13 point-to-point
 ip address 192.168.10.3 255.255.255.0
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 frame-relay interface-dlci 301  

interface Serial1/1
 bandwidth 64
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.252
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 serial restart-delay 0

interface Serial1/2
 bandwidth 512
 ip address 172.16.2.1 255.255.255.252
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 serial restart-delay 0

router eigrp 65000
 variance 8
 passive-interface default
 no passive-interface Serial1/0.13
 no passive-interface Serial1/1
 no passive-interface Serial1/2
 network 10.0.0.0
 network 172.16.0.0
 network 192.168.10.0
 no auto-summary 

R4의 구성)

key chain CISCO
 key 1
  key-string CCNP

interface Loopback0
 ip address 10.10.130.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 shutdown
 serial restart-delay 0

interface Serial1/1
 bandwidth 64
 ip address 172.16.1.2 255.255.255.252
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 serial restart-delay 0

interface Serial1/2
 bandwidth 512
 ip address 172.16.2.2 255.255.255.252
 ip authentication mode eigrp 65000 md5
 ip authentication key-chain eigrp 65000 CISCO
 serial restart-delay 0

router eigrp 65000
 variance 8
 passive-interface default
 no passive-interface Serial1/1
 no passive-interface Serial1/2
 network 10.0.0.0
 network 172.16.0.0
 no auto-summary

자 여기서, 서로 라우터끼리 ping이 잘 나가는 것을 알 수 있다.

여기서 라우터1의 EIGRP 인증을 끊고 다시 ping을 날려보겠다.

핑이 나가지 않는 것을 확인할 수 있다.

EIGRP는 6개 ~ 16개 까지 동일한 메트릭 값을 갖는 경로에 대해 부하 분산을 지원한다. 그리고 메트릭 값이 같지 않은 경로에 대한 부하 분산을 지원하며 이것을 unequal cost load balancing(언이퀄 코스트 부하 분산)이라고 한다.  

unequal cost load balancing을 만족하기 위한 조건

1. AD < FD인 경로이여야 한다.

AD는 넥스트 홉 라우터부터 목적지까지의 메트릭을 말하고, FD는 현재 라우터부터 목적지까지의 메트릭을 말한다.

2. 부하분산 시키고자 하는 경로의 메트릭 값이 최적 FD * variance값보다 적어야 한다.

FD2(백업 경로) < FD1 (최적 경로)* variance

<실습>

Frame-relay로 네트워크를 구성한 뒤, EIGRP프로토콜을 이용하여 unequal cost load balancing을 구현할 것이다.

R3와 R4에 일부러 두 개의 링크를 줘서 unequal cost load balancing을 구현하도록 하겠다.

S1/1 - S1/1구간에는 Bandwidth를 512로 주고 S1/2 - S1/2구간에는 Bandwidth를 64로 주어 일부러 메트릭 값이 맞지 않게 구성하였다.

R3의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.120.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.123 point-to-point
 ip address 1.1.123.3 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 301  

interface Serial1/1
 bandwidth 64
 ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

interface Serial1/2
 bandwidth 512
 ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

router eigrp 65000
 variance 8
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 network 172.16.0.0
 no auto-summary

R4의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.130.1 255.255.255.0
 

interface Serial1/1
 bandwidth 64
 ip address 172.16.1.2 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

interface Serial1/2
 bandwidth 512
 ip address 172.16.2.2 255.255.255.0
 serial restart-delay 0

router eigrp 65000
 variance 8
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 network 172.16.0.0
 no auto-summary

※ variance를 8로 입력한 이유는 무엇일까?

아까 위의 조건에서 FD2(백업 경로) < FD1 (최적 경로)* variance값이어야 unequl cost load balancing이 가능하다고 했다.

variance 8을 입력하기 전, show ip eigrp topology all-link를 해서 백업경로의 FD값다 최적경로의 FD값을 비교해서 8배를 해주었다.

<EIGRP란?>

enhanced interior gateway routing protocol로 시스코에서 만든 시스코 전용 디스턴스 벡터 라우팅 프로토콜이다.

EIGRP의 장점은 unequal cost 부하분산을 지원한다. 메트릭 값이 다른 다수개의 경로를 동시에 사용할 수 있다. OSPF에 비해 설정이 간단하다. EIGRP의 단점은 시스코 라우터에서만 동작한다. 표준 라우팅 프로토콜이 아니기 때문에 대규모 네트워크에서는 관리가 힘들다.

SIA현상이 발생할 수 있어 EIGRP의 단점으로 본다.

EIGRP가 라우팅 경로를 계산하는 순서

1. 이웃 라우터(네이버) 구성 및 네이버 테이블 생성

2. 라우팅 정보 교환 및 토폴로지 생성

3. 라우팅 경로 계산 및 라우팅 테이블 저장

EIGRP가 특정 네트워크로 가는 경로 또는 인접 라우터가 다운되었을 때, 길 찾는 법

1. 라우팅 정보 요청 및 응답상태 테이블 생성

2. 라우팅 정보 수신 및 토폴로지 테이블 생성

3. 라우팅 경로 계산 및 라우팅 테이블 저장

<EIGRP 패킷>

1. 헬로패킷

헬로패킷은 네이버를 구성하고 유지하기 위해 사용된다. 멀티캐스트 주소인 224.0.0.10을 목적지 IP주소로 사용한다. 기본적으로 헬로 주기의 3배에 해당하는 기간동안 헬로 패킷을 받지 못하면 인접 라우터에 문제가 발생했다고 간주하고 관계를 해제하는데, 이 시간을 홀드 타임이라고 한다.

이더넷, HDLC, PPP, Frame-relay point to point = 헬로타임 5초, 홀드 타임 15초

T1이하의 NBMA인터페이스, Frame-relay Multipoint = 헬로타임 60초, 홀드 타임 180초

헬로 타임 주기 변경하는 명령어

R1(config)# int s1/0.12

R1(config-subif)# ip hello-interval eigrp 1 10      // 3초->10초

홀드 타임 주기 변경하는 명령어

R1(config)# int s1/0.12

R1(config-subif)# ip hold-time eigrp 1 30          // 10초->30초

2. 업데이트 패킷

라우팅 정보를 전송할 때 사용하는 패킷이다. 경우에 따라 목적지 주소는 유니캐스트, 멀티캐스트 주소를 사용한다.

① MBA의 패킷 전송 - 이더넷과 같은 MBA는 EIGRP업데이트 패킷이 목적지 주소가 멀티캐스트로 224.0.0.10으로 보내게 된다. 특정 네이버에게서 수신확인 패킷을 수신하지 못하면, 해당 네이버에 대해서만 유니캐스트 주소로 설정하여 재전송 한다.

② NBMA의 패킷 전송 - ATM, Frame-relay 등과같은 NBMA의 네트워크에서는 EIGRP 업데이트 패킷의 목적지 주소가 네이버의 IP주소로 설정되어 전송된다.

3. 라우팅 정보 요청 패킷

라우팅 정보를 요청할 때 사용되는 패킷이다. 테이블에 있는 경로가 다운되거나 메트릭 값이 증가하고, 토폴로지 테이블에 대체경로가 없을 때, 인접 라우터에게 해당 경로에 대한 정보를 요청하기 위해 사용된다.

4. 응답 패킷

요청받은 라우팅 정보를 전송할 때 사용되는 패킷이다. 응답 패킷의 목적지 주소는 항상 유니캐스트를 사용한다.

5. 수신확인 패킷

업데이트, 라우팅 정보 요청, 응답 패킷의 수신을 확인해줄 때 사용된다.

<EIGRP 메트릭>

EIGRP가 라우팅 경로 결정시 사용하는 메트릭은 대역폭(bandwidth), 지연(delay), 신뢰도(reliability), 부하(load), MTU(Maximum transmission unit), 홉 카운트이다. EIGRP는 이 다섯개의 메트릭을 특정한 공식에 대입하여 하나의 값을 계산한 다음 비교하여, 우선순위를 결정한다. 하나의 값으로 계산된 메트릭을 복합 메트릭이라 한다.

<DUAL(Diffusing Update algorihm)>

EIGRP는 인접 라우터와 네이버 관계를 구성한 다음, DUAL이라는 알고리즘을 이용하여 최적의 라우팅 경로를 계산한다.

1. 토폴로지 테이블

인접 라우터에게서 수신한 네트워크와 네트워크의 메트릭 정보를 저장하는 데이터베이스를 의미한다.

eigrp 토폴로지 테이블 보는 명령어 : show ip eigrp topology

2. FD(Feasible distance), AD(Advertised distance)

FD는 현재 라우터에서 특정 목적지 네트워크까지의 최적 메트릭을 말한다.

AD는 넥스트 홉 라우터에서 목적지 네트워크까지의 메트릭 값을 말한다.

위 그림에서 R1에서 목적지 네트워크인 10.0.0.0/8 네트워크까지의 FD값이 나와있다.

위 그림에는 R1에서 10.0.0.0/8의 목적지까지의 경로 중 넥스트 홉부터 목적지까지의 값인 AD가 나와있다.

패킷 스위칭 방식이란? 

우리가 통신하는 순간에도 우리에게 통신회선 전체를 다 빌려주는 것이 아니고, 패킷 하나하나가 나누어서 통신회선을 타고 목적지까지 전달되는 방식이다. 즉, 통신회선을 다른 사람들과 나눠서 쓰는 방식이 패킷 스위치 방식이다.

패킷스위칭 박식으로 통신을 할 때 실제로는 내가 가진 회선이 없지만 마치 내가 목적지까지의 회선을 가지고 있고, 데이터를 그 회선을 통해 전달하는 것처럼 동작하도록 해주어야 한다.

대표적인 예로 프레임릴레이, ATM, X25등이 있고, 프레임릴레이에 대해서 알아보도록 하자.

프레임릴레이란?

기존 WAN에서 전통적인? 통신방식인 X25가 있다. X25는 느리고 에러가 많았던 옛날의 WAN환경에 알맞도록 여러가지 에러 복구 기능 및 흐름 제어 기능들이 들어있다. 하지만 프레임 릴레이는 에러복구와 흐름 제어 등의 데이터 처리 과정을 생략함으로써 보다 효율적인 데이터 전송 방법을 제공하는 방법이다.

프레임 릴레이에선 DLCI라는 개념이 나오는데, 프레임 릴레이 연결을 위한 주소라고 생각하면 된다.

<실습>

R1의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay      // frame relay포트 지정
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp     // 자동 할당 기능 없애기

interface Serial1/0.234 multipoint                    // Multi와 point to point중에 multi로 설정
 ip address 1.1.234.1 255.255.255.0
 no ip split-horizon
 frame-relay map ip 1.1.234.2 102 broadcast    // R1에서 1.1.234.2의 주소와 통신하기위해 DLCI주소 102과 통신하겠다. 라는 의미
 frame-relay map ip 1.1.234.3 103 broadcast
 frame-relay map ip 1.1.234.4 104 broadcast

router rip
 version 2
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 no auto-summary

 R2의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.20.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.234 point-to-point
 ip address 1.1.234.2 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 201          // 자신과 R2의 DLCI번호는 201

router rip
 version 2
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 no auto-summary

R3의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.30.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.34 point-to-point
 ip address 1.1.34.3 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 304  

interface Serial1/0.234 point-to-point
 ip address 1.1.234.3 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 301  

router rip
 version 2
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 no auto-summary

R4의 구성)

interface Loopback0
 ip address 10.10.40.1 255.255.255.0

interface Serial1/0
 no ip address
 encapsulation frame-relay
 serial restart-delay 0
 no frame-relay inverse-arp

interface Serial1/0.34 point-to-point
 ip address 1.1.34.4 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 403  

interface Serial1/0.234 point-to-point
 ip address 1.1.234.4 255.255.255.0
 frame-relay interface-dlci 401  

router rip
 version 2
 network 1.0.0.0
 network 10.0.0.0
 no auto-summary 

show frame-relay pvc를 했을때의 설정 정보들...

<액세스 리스트>

액세스 리스트는 접근을 하게 해줄까 말까를 미리 정해놓은 리스트이다. 어떤 녀석에게는 어디만 보여주고, 어떤 녀석에게는 어디만 쓰게 해야겠다하고 정해 놓은 표이다.

① 스탠더드 액세스 리스트 - 출발지 주소만 보고 전근 통제

ex) access-list 2 deny/permit IP주소 Wildmask

② 익스텐디드 액세스 리스트 - 모든 조건을 다 따져서 접근 통제

ex) access-list 101 deny/permit protocol S.IP주소 Wildmask D.IP주소 Wildmask eq 옵션

<액세스 리스트 조건>

① 액세스 리스트는 윗줄부터 하나씩 차례로 수행된다.

② 액세스 리스트의 맨 마지막 line에 "permit any"를 넣지 않을 경우는 디폴트로 어느 액세스 리스트와도 match되지 않은 나머지 모든 address는 deny된다.

(맨 마지막 줄에는 항상 모든 것을 막아버리는 deny all이 들어있다고 생각하자)

③ 액세스 리스트의 새로운 line은 항상 맨 마지막에 추가되므로 access-list line의 선택적 추가나 제거가 불가능하나

④ interface에 대한 액세스 리스트의 정의가 되어 있지 않은 경우 결과는 permit any가 된다.

<실습>

R2) 우측 라우터

1번 문제

access-list 1 deny host 172.16.1.2
access-list 1 permit any
interface s0/0에 ip access-group 1 out으로 설정

2번 문제

access-list 2 permit host 172.16.1.2

텔넷 문제이므로 line vty 0 4에서 access-class 2 in으로 설정

R1) 좌측 라우터

3번 문제

access-list 101 permit tcp host 172.16.1.3 host 172.16.2.2 eq 80
access-list 101 deny ip host 172.16.1.3 any
access-list 101 deny icmp 200.100.50.0 0.0.0.255 host 172.16.2.3
access-list 101 permit ip any any
int fa0/0

ip access-group 101 out