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)

그래프 용어
   1. 그래프 용어   2. 노드, 가지   3. 가지 종류   4. 인접   5. 차수   6. 경로   7. 루프  
OSPF 인접 관계
   1. 이웃 라우터   2. 인접 관계 형성   3. Hello 패킷   4. 링크 상태   5. 인접 테이블  


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