Adjacency, Neighbor Relationship   인접 관계, 이웃 관계

(2021-11-05)

OSPF Neighboring, OSPF 이웃 협상, OSPF 연결 과정


1. 인접 관계, 이웃 관계 (Adjacency) 이란?

  ㅇ [그래프]  그래프 이론에서, 두 정점 간에 간선으로 연결된 관계
     - 용어 정리 : ☞ 그래프 용어 참조
        . 간선에 의해 직접 연결된 2개의 정점은, 서로 인접하다(Adjacency) 라고 말함
     - 인접 관계의 표현 방법 : ☞ 인접 행렬, 인접 리스트 참조

     * 한편, 수학적으로 관계의 의미는, ☞ 관계 (이항관계,동치관계,인접관계 등) 참조

  ㅇ [라우터]  이웃 라우터 간에 (가상의 링크로써) 맺어지는 관계
     - 여기서, 이웃 라우터 (Neighbor Router,Peer Router) 이란?
        . 서로 인접해 있거나, 멀리서도 라우팅 정보를 교환할 수 있는 라우터를 의미
     - 라우팅 프로토콜 마다 인접관계의 의미 상에 차이가 있음
        . OSPF에서는, 동시에 같은 네트워크(OSPF 링크)를 공유하는 라우터들
        . BGP에서는, TCP 연결 세션이 확립되고 BGP 오픈메세지를 서로 교환한 두 라우터


2. [OSPF]  OSPF 인접관계

  ㅇ 인접 관계 형성 준비
     - OSPF 이웃 라우터 간에 Hello 패킷을 주고받으며 서로를 알아보는 단계

  ㅇ 인접 관계 확립
     - 이웃 라우터들 간에 LSA 라우팅 정보를 직접적으로 상호 교환할 수 있게 된 관계
     - 인접관계 조건 (서로 반드시 일치해야되는 것들)
        . Hello Interval, Dead Interval, OSPF Network type, Area ID, 인증 패스워드 등

  ㅇ 라우팅 정보 교환
     - 모든 이웃라우터 간에 무조건 라우팅 정보를 교환하지 않음
        . 이웃 라우터들 간에 직접적인 LSA 교환이 가능한 경우에서 만 인접관계가 성립됨
           .. 즉, 인접관계를 맺은 라우터 간에 만 라우팅 정보가 교환됨

  ㅇ 인접 관계성 단계 구분
     - Adjacent       
        . Hello Protocol을 주고받으며, LSA 교환이 가능하며,
          Fully Adjacent 관계를 형성해가는 단계
     - Fully Adjacent
        . 인접관계의 라우터들은 관련 데이터 교환을 마치고, 최종적으로는
        . 모든 라우터가 공통의 LSDB(Link State Database)를 갖게됨


3. [OSPF]  네트워크 형태별 인접관계  

  ㅇ 시리얼 네트워크
     - PTP 네트워크 상대 간에는 항상 인접관계 형성

  ㅇ BMA,NBMA 같은 멀티 억세스 네트워크((Multi-Access Network)
     - 각 라우터들이 모두 서로 인접관계 형성하기 보다는, DR 또는 BDR과 인접관계 형성
        . 일단 DR(Designated Router) 및 BDR(Backup Designated Router)가 선출되면,
        . 그 OSPF Area 내의 각 라우터들은 선출된 DR 및 BDR 과 인접관계를 형성하게 됨


4. [OSPF]  인접관계 성립 단계 (이웃 라우터와의 관계 상태) 구분

  ㅇ Down     
     - 서로간에 어떠한 정보도 주고받지 못하는 상태

  ㅇ Attempt (NBMA 만 해당)

  ㅇ Init     
     - Hello 패킷을 보내기도 받기도 하는 상태 (neighbor discovery)

  ㅇ Two-way
     - 양방향 통신이 이루어짐
        . 주고받는 Hello 패킷 내에 Neighbors 리스트 필드에 자신들의 라우터 ID를 포함 전달
        . 또는 이를 수신 확인하는 상태임

  ㅇ Exstart
     - 양 라우터간에 주/종 관계가 성립되는 상태
        . 이는 양자간에 DDP 패킷을 서로 교환한 상태임 (database synchronization)

  ㅇ Exchange
     - 링크상태 정보를 요청 및 응답하고, 요청을 잘 받았다는 확인을 보내는 과정

  ㅇ Loading

  ㅇ Full
     - 인접관계의 완성 단계 (Fully Adjacent)



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