OSPF와 ISIS 라우팅 프로토콜의 구조와 선택 기준

같은 링크 상태 프로토콜, 다른 설계 방식

OSPF(Open Shortest Path First)와 ISIS(Intermediate System to Intermediate System)는 대규모 네트워크에서 쓰이는 링크 상태 라우팅 프로토콜이다. 두 프로토콜 모두 링크 상태 정보를 바탕으로 최단 경로를 계산하지만, 라우터와 링크를 식별하는 방식, 계층 구조, 확장 방식은 같지 않다.

프로토콜을 고를 때는 단순히 규모만 볼 일이 아니다. 기존 장비의 벤더 구성, IPv4·IPv6 운영 방식, MPLS 트래픽 엔지니어링 사용 여부, 팀의 운영 경험이 함께 작용한다.

링크 상태를 구분하는 기준

OSPF는 Router ID를 기반으로 링크 상태를 식별한다. Router ID는 32비트 IPv4 주소 형식이며, 일반적으로 가장 높은 Loopback 인터페이스 주소나 물리적 인터페이스 주소를 사용한다. 식별자 충돌 가능성은 상대적으로 낮다.

ISIS는 System ID와 Circuit ID를 조합해 링크 상태를 구분한다. System ID는 일반적으로 6바이트 길이이고 MAC 주소를 활용할 수 있다. 식별 체계가 더 복잡한 만큼 네트워크 규모 확장에 유리하며, 관리자 직접 설정이 필요한 경우가 많다.

비용 계산에서 드러나는 차이

OSPF는 대역폭, 지연시간, 신뢰성, 부하, MTU(Maximum Transmission Unit) 등 여러 요소를 고려하는 복합 메트릭 계산을 지원한다. 기본 코스트는 인터페이스 대역폭을 기준으로 계산한다.

Cost = 10^8 / 대역폭(bps)

TOS(Type of Service) 기반 라우팅도 지원하지만 현재는 거의 사용되지 않는다.

ISIS는 기본적으로 Delay(지연시간)만 쓰는 단순한 메트릭 체계를 둔다. 기본값은 모든 링크에 10으로 설정되며, 메트릭 범위는 좁은 메트릭에서 1-63, 넓은 메트릭에서 1-16777215이다. 이 단순성은 계산 효율성과 연결되며, 최신 구현에서는 TE(Traffic Engineering) 확장을 통해 추가 메트릭도 지원한다.

영역 경계와 백본을 다루는 방식

OSPF 라우터는 인터페이스가 속한 영역과 외부 경로 재배포 역할에 따라 구분된다.

Internal Router: 모든 인터페이스가 단일 영역에 있는 라우터
Area Border Router(ABR): 여러 영역에 인터페이스가 있는 라우터
Backbone Router: 백본 영역인 Area 0에 인터페이스가 있는 라우터
Autonomous System Boundary Router(ASBR): 외부 라우팅 정보를 OSPF 도메인으로 재배포하는 라우터

ISIS는 Level로 라우팅 범위를 나눈다.

Level-1 Router: 단일 영역 안에서 라우팅하고 동일 영역의 라우터와 통신
Level-2 Router: 영역 간 라우팅을 담당하며 백본 네트워크 형성
Level-1-2 Router: 영역 내부와 영역 간 라우팅을 모두 수행

OSPF는 Area 0을 중심에 둔 계층적 트리 구조를 사용한다. 백본 영역, 일반 영역, 스텁 영역, 완전 스텁 영역, NSSA(Not-So-Stubby Areas)로 구분할 수 있으며, 모든 일반 영역은 백본 영역과 직접 연결해야 한다. 연결이 어려울 때는 Virtual Link로 연결성을 확보할 수 있다.

ISIS는 Level-1 영역과 Level-2 백본으로 구성되지만, 영역 간 계층 구조는 OSPF보다 덜 엄격하다. 백본에 직접 연결해야 한다는 조건도 없다.

⤢✕

도메인 확장 시의 특성

OSPF는 대규모 네트워크에 적합하며, 하나의 영역에는 일반적으로 50-100개 라우터를 권장한다. 전체 OSPF 도메인은 수백 개 라우터를 지원한다. 영역 분할, LSA(Link State Advertisement) 타입에 따른 플러딩 제한, 경로 요약(Route Summarization)은 확장성과 라우팅 테이블 크기를 관리하는 수단이다.

ISIS는 더 큰 네트워크를 전제로 할 때 강점이 있다. 단일 영역에서 수백 개 라우터를 지원할 수 있고, 전체 ISIS 도메인은 천 개 이상의 라우터를 지원한다. 더 효율적인 SPF(Shortest Path First) 계산과 점증적 SPF(Incremental SPF) 알고리즘을 지원하며, 대규모 서비스 제공업체 네트워크에서 선호된다.

IPv4·IPv6와 MPLS 환경

OSPF는 IPv4에 OSPFv2, IPv6에 OSPFv3를 사용한다. MPLS(Multi-Protocol Label Switching), VPN(Virtual Private Network), 트래픽 엔지니어링과 여러 라우팅 확장 기능을 지원한다.

ISIS는 기본적으로 IPv4와 IPv6를 지원하고, 단일 ISIS 인스턴스로 두 프로토콜을 동시에 처리할 수 있다. MPLS 트래픽 엔지니어링에 널리 쓰이며 멀티 토폴로지 라우팅(Multi-Topology Routing)도 지원한다.

운영 환경에 따른 선택

OSPF는 거의 모든 네트워크 장비에서 지원되고, 소규모부터 대규모까지 폭넓게 채택된다. 벤더 간 호환성이 좋고 문서와 교육 자료가 풍부해 엔터프라이즈 네트워크에서 가장 보편적으로 사용된다.

엔터프라이즈, 데이터센터 내부, 캠퍼스, 중소 규모 서비스 제공업체는 OSPF를 검토할 만하다. 예를 들어 글로벌 금융 기관 A사는 본사 데이터센터에 Area 0를 두고 각 지역 사무실을 별도 Area로 구성했다. LSA 타입 제한으로 안정성을 확보하고 경로 요약으로 라우팅 테이블 크기를 최적화했다.

ISIS는 주로 서비스 제공업체(ISP) 환경과 대규모 백본에서 사용된다. OSPF보다 구현 범위가 제한적이고 일부 고급 장비에서만 완전 지원되며, 더 높은 기술적 전문성을 요구한다.

대형 통신 사업자 백본, 글로벌 인터넷 서비스 제공업체, 대규모 MPLS 환경, 인터넷 교환 센터(Internet Exchange Points)는 ISIS의 적용 대상이 될 수 있다. 글로벌 통신 사업자 B사는 국가 간 백본에서 수천 개 라우터를 단일 도메인으로 관리하기 위해 Level-2 백본과 여러 Level-1 영역을 구성했고, 단일 ISIS 인스턴스로 IPv4와 IPv6를 함께 지원했다.

요구사항에서 출발하는 판단

엔터프라이즈 또는 중소 규모 환경, 다수의 장비 벤더, 명확한 계층 구조, 세부 라우팅 제어, 풍부한 OSPF 운영 경험이 있다면 OSPF가 적합하다.

매우 큰 네트워크, 높은 확장성, 서비스 제공업체 수준의 운영, IPv4와 IPv6 통합 관리, MPLS 트래픽 엔지니어링이 핵심이라면 ISIS를 우선 검토할 수 있다. 두 프로토콜을 함께 사용해 각 환경의 강점을 활용하는 전략도 고려 대상이다.