OSPF 동작 흐름 한 번에 이해하기

일단 기억해야 할 사항은...

네트워크 변화 → OSPF 정보 전파 → SPF 경로 계산 → RIB 최종 선택 → CEF/FIB 반영 → 실제 패킷 경로 변경

 

 

1. 네트워크 변화 발생

링크 다운, 인터페이스 상태 변경, 비용(cost) 변화, 새로운 라우터 추가 같은 이벤트가 발생할 수 있습니다.
이러한 변화는 라우터 입장에서 "현재 알고 있는 네트워크 정보가 더 이상 정확하지 않다" 는 신호입니다.

예를 들자면...

- 인터페이스 down → 해당 네트워크 도달 불가 (unreachable)
- 링크 비용 증가 → 기존 경로의 효율 저하

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2. OSPF Topology 업데이트

OSPF는 링크 상태 라우팅 프로토콜로, 각 라우터가 LSA(Link-State Advertisement)를 생성합니다.
이 과정에서 모든 라우터가 동일한 “네트워크 지도(LSDB)”를 공유하게 됩니다.

 

업데이트 동작 과정은...

- 변화가 발생한 라우터가 새로운 LSA 생성
- 해당 LSA를 동일 Area 내 모든 라우터로 flooding
- 모든 라우터는 LSDB(Link-State Database)를 동일하게 유지 

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3. SPF 알고리즘으로 최단 경로 재계산

LSDB가 업데이트되면 각 라우터는 SPF(Shortest Path First, Dijkstra) 알고리즘을 실행합니다.

 “이 목적지로 가기 위해 어떤 인터페이스를 사용하는 것이 최적인가”를 결정

- 자신을 루트로 하는 트리 생성
- 목적지까지의 최단 비용 경로 계산
- 동일 비용 경로가 있을 경우 ECMP(Equal Cost Multi-Path) 사용 가능

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4. 라우팅 테이블(RIB) 변경

SPF 결과는 바로 포워딩에 사용되지 않고, 먼저 RIB(Routing Information Base)에 반영됩니다.

- OSPF 경로가 RIB에 후보로 등록
- BGP, RIP 등 다른 프로토콜과 비교
- Administrative Distance를 기준으로 최종 경로 선택

 

결과적으로 RIB은 컨트롤 플레인에서의 최종 라우팅 결정 테이블

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5. CEF가 FIB 자동 갱신

RIB이 변경되면 데이터 플레인인 CEF(Cisco Express Forwarding)가 이를 반영합니다.

- 느리지만 똑똑함 RIB(의사결정) → 빠르지만 단순함 FIB(Forwarding Information Base)로 복사하여 실제 전달
- Next-hop 정보는 adjacency table과 결합
- ASIC 기반으로 빠른 lookup 가능하도록 최적화

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6. 패킷 전달 경로 변경

이제 실제 트래픽이 새로운 경로로 전달됩니다.

이 과정은 데이터 플레인에서 거의 즉시 반영됩니다.

- 들어오는 패킷 → FIB 조회
- 새로운 next-hop으로 포워딩
- 기존 경로 대신 새로운 경로 사용

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쉽게 풀어서 보면

 

1. 네트워크에 문제가 생김 = 링크가 끊기거나 경로 상태가 바뀜

2. OSPF 가 전체 라운터에 알림 = 길이 바뀌었어!

3. 각 라우터가 최단 경로 다시 계산 = 가장 빠른 길 재탐색

4. 라우팅 테이블(RIB) 업데이트 = 새 경로로 교체

5. CEF가 FIB 갱신 = 패킷 전달 준비 완료

6. 트래픽이 새로운 경로로 흐름 = 실제 데이터 이동 경로 변경