[OSPF] OSPF Area란 (+ABR, ASBR개념)

OSPF Area는 동일한 링크 상태 데이터베이스(LSDB)를 공유하는 논리적인 라우터 그룹을 의미하며 Area의 설정은 인터페이스 단위로 설정 합니다.

OSPF는 Backbone Area(Area 0) 및 Non-Backbone Area로 2계층 구조로 이루어지며 Area 0를 통해서만 서로 다른 Area 간 통신이 가능합니다.
Area 내부에서는 모든 라우터가 LSDB를 동기화하며, SPF 알고리즘(Dijkstra’s Algorithm)을 사용해 최단 경로를 계산합니다.
Area 간 연결된 라우터인 ABR(Area Border Router)은 경계를 설정하고, 축약된 라우팅 정보를 교환합니다.
Interface는 오직 하나의 Area에만 할당 가능합니다.
OSPF의 Area ID는 십진수(Simple Decimal) 또는 도트 표기법(Dotted Decimal)으로 설정 가능하나 인접 장비 간 Area ID 표기 방식이 동일해야 OSPF Neighbor가 형성됩니다.
OSPF Hello Packet에 Area정보가 전송됩니다. Area 정보는 항상 Dotted Decimal 형식으로 전송되며 정보가 다를 경우 Neighbor 관계를 맺지 못합니다.
Area ID는 0부터 4,294,967,295 (2³² - 1)까지 설정할 수 있습니다.

표기 방식 최소값 최대값

Simple Decimal (십진수) 0 4294967295

Dotted Decimal (도트 표기법, IPv4 스타일) 0.0.0.0 255.255.255.255

OSPF는 Backbone Area(Area 0) 및 Non-Backbone Area로 2계층 구조로 이루어집니다.

Backbone Area (Area 0)	- OSPF 네트워크의 중심이 되는 핵심 Area - 모든 Non-Backbone Area는 반드시 Area 0과 연결되어야 하며, 이를 통해 Area 간 라우팅 정보를 교환 - 연속성(Continuity)이 필수이며, 중간에 끊어지면 OSPF 네트워크가 올바르게 동작하지 않음 - 만약 Area 0와 미 연결 시 Virtual Link를 사용하면 연결할 수 있음
Non-Backbone Area	- Backbone Area(Area 0) 외의 모든 Area를 의미 함 - 서로 다른 Non-Backbone Area는 Backbone Area(Area 0)를 통해서만 통신이 가능 함 - Stub, NSSA 등의 특수한 Area 타입을 활용하여 트래픽을 최적화할 수 있음

OSPF Area는 네트워크 규모와 트래픽 최적화를 위해 여러 유형으로 구성될 수 있습니다.

Area 유형	특징
Backbone Area (Area 0)	- OSPF의 중앙 허브 역할을 하며, 모든 Area는 Backbone과 연결되어야 함.
Stub Area	- 외부 라우팅 정보(Type 5 LSA)를 차단하고, ABR을 통해 전달받은 기본 경로(Default Route)만 사용하는 Area
Regular Area	- Area 0 외에 기본적인 OSPF Area. - LSA Type 1, 2, 3, 4, 5를 허용하여 모든 경로 정보를 교환
Totally Stubby Area	- Stub Area보다 더 제한적인 Area - Inter-Area Routes(Type 3 LSA)와 Type 5 LSA를 차단하고 기본 경로(Default Route)만 허용
NSSA (Not-So-Stubby Area)	- Stub Area처럼 외부 라우팅 정보를 제한하지만, 일부 외부 경로는 허용. - Type 7 LSA를 사용하여 ASBR에서 재분배된 외부 경로를 내부 OSPF 네트워크로 전달 가능

OSPF에서는 네트워크 내 역할에 따라 라우터를 다음과 같이 분류합니다.

ABR (Area Border Router)	- 최소 2개 이상의 Area에 속해 있는 라우터 - LSDB(Link-State Database)는 Area 단위로 생성하며, SPF 계산도 Area 단위로 수행 - Type 3 LSA를 생성하여 Area 간 라우팅 정보를 요약(Summarization)하여 전달
ASBR (Autonomous System Boundary Router)	- OSPF와 다른 동적 라우팅 프로토콜(예: BGP, EIGRP 등)을 동시에 실행하는 라우터 - Redistribution(재분배)을 통해 외부 네트워크 정보를 OSPF로 가져올 수 있음 - Type 5 LSA(External LSA) 또는 Type 7 LSA(NSSA용)를 생성
Internal Router	- 모든 인터페이스가 단일 OSPF Area에 속한 라우터 - 동일한 Area 내에서만 OSPF 동작 수행
Backbone Router	- 최소 하나 이상의 인터페이스가 Area 0(Backbone Area)에 속한 라우터

OSPF Area는 설계에 따라 단일 Area or 다중 Area로 구분할 수 있습니다.

단일 Area는 구조가 복잡하지 않은 소규모 네트워크에 적합하며 대규모 네트워크(데이터센터-지사 구조, 수백 개 이상의 라우터)라면 다중 Area OSPF를 사용하여 라우팅 테이블을 최적화하고, 네트워크 성능을 향상시키는 것이 좋습니다.

단일 Area	정의	Area 0만으로 구성된 OSPF Design
	장점	- 단일 Area 사용으로 토폴로지 구성이 단순함 - 모든 라우터가 동일한 LSDB를 가지므로 경로 변경 시 반영이 빠름
	단점	- 하나의 링크 상태 변경 시 모든 라우터에게 영향을 줌 - Area 내부에서 링크 Up/Down이 발생할 경우 SFP 계산이 발생 하며 LSDB 업데이트 패킷이 다수 발생 - LSDB 크기가 커질 수록 관리 가능한 범주 초과 가능성 및 더 많은 메모리를 소모하며 SPF 계산이 지연 될 수 있음 - 경로 축약이 불가능 (OSPF의 경로축약은 ABR에서 수행)
다중 Area	정의	Area 0와 추가적인 Area로 구성된 OSPF Design
	장점	- 확장성 향상 : 각 Area는 별도의 LSDB를 유지하므로, 네트워크가 커져도 SPF 계산 부담이 적음 - SPF 계산 범위 감소 : ABR에서 라우팅 정보 요약(Summarization)을 통해 라우팅 테이블 크기 감소 가능 - 다른 Area에서 발생한 네트워크 문제가 다른 Area로 전파되지 않음
	단점	- Area 0를 거치지 않을 경우 다른 Area 간 통신 불가 - ABR, ASBR, Stub/NSSA 설정 등을 고려해야 하므로 설정이 복잡해짐 - ABR에서 잘못된 경로 축약 시 패킷 유실 발생

[참고사이트]

하나 둘