OSPF邻接建立及状态机解析

01

OSPF邻接建立过程

假设R2数据库已经同步

1.R1和R2形成邻居关系之后，开始交互DD报文，DD报文为数据库摘要（包含了目录信息等）

2.首先两端交互的DD，称之为FirstDD，通过FirstDD确定主从关系，保证后续的DD消息传递可靠有序;

3.根据主从选举结果，R2为主路由器，此时以R2的序列号为准，从路由器R1使用主路由器序列号2348,发送DD消息，该DD消息中包含LSA栋要信息，当R2收到该DD(2348)报文后， 再对其序列号+1处理，将R2自己的LSA摘要放到DD(2349)报文中发送给R1

4.经过R1,R2相互交换DD消息，此时R1,R2根据DD消息中携带的LSA摘要判断本设备缺少的LSA信息，从而发送LSR,请求缺少的LSA详细信息;

5.当收到对方发送来的LSR消息，此时需要将自己完整的L SA封装在LSU消息中，发送给邻居路由器

6.当收到对方发送来的LSU完整信息后，需要向对方回复LSACK作为对已收到LSU的确认;

主从路由器选举详细参数如下：

DD报文部分字段解释

I：当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1，否则置为0。

M (More)：当发送连续多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为0。否则置为1，表示后面还有其他的DD报文。

MS (Master/Slave)：当两台OSPF路由器交换DD报文时，首先需要确定双方的主从关系，Router ID大的一方会成为Master。当值为1时表示发送方为Master。

DD sequence number：DD报文序列号。主从双方利用序列号来保证DD报文传输的可靠性和完整性。

作用：

为了保证在传输过程中报文传输的可靠性，在Exstart阶段开始选举主从路由器（Master/slave）

选举规则：

优选Router ID大的一端作为Master

实现：

两端相互发送Frist DD（空DD报文不携带LSA摘要），DD中包含本端Seq MTU DD description （I Bit 置1 ，M Bit 置1，MS Bit置1，I=Init M=More MS=master）;

两端受到比较之后确定主从关系，作为Master端需要定义一个序列号Seq，每发送一个新的DD报文就将Seq加1；作为Slave端，每次发送DD报文时使用接收到的上一个Master的DD报文中的Seq。

02

邻接关系建立协商参数

DD

协商报文

前置条件：两端路由器已达到邻居关系（2-WAY）

DD合法性检查：接口MTU

检查参数值：默认为0

是否检查：默认不检查，如开启MTU检查则需要两端一致

如何开启：接口下启用（ospf mtu-enable）

检查是否配置OSPF报文过滤

备：如果开启了MTU检查，且两端MTU不一致的时候，OSPF两端的路由器则会卡在Exstart阶段。

03

OSPF状态机-邻接关系

04

完整OSPF状态机

形成邻居关系的过程和相关邻居状态的变换过程：

➢Down:这是邻居的初始状态，表示没有从邻居收到任何信息。在NBMA网络上，此状态下仍然可以向静态配置的邻居发送Hello报文，发送间隔为PollInterval, 通常和Router DeadInterval间隔相同。

➢Attempt: 此状态只在NBMA网络上存在，表示没有收到邻居的任何信息，但是已经周期性的向邻居发送报文，发送间隔为HelloInterval.如果Router DeadInterval间隔内未收到邻居的Hello报文，则转为Down状态。

➢Init: 在此状态下，路由器已经从邻居收到了Hello报文， 但是自己不在所收到的Hello报文的邻居列表中，表示尚未与邻居建立双向通信关系。在此状态下的邻居要被包含在自己所发送的Hello报文的邻居列表中。

➢2-Way Received: 此事件表示路由器发现与邻居的双向通信已经开始(发现自己在邻居发送的Hello报文的邻居列表中)。Init状态 下产生此事件之后，如果需要和邻居建立邻接关系则进入ExStart状态，开始数据库同步过程，如果不能与邻居建立邻接关系则进入2-Way。

➢2-Way:在此状态下，双向通信经建立，但是没有与邻居建立邻接关系。这是建立邻接关系以前的最高级状态。

➢1-Way Reeived: 此事件表示路由器发现自己没有在邻居发送Hello报文的邻居列表中， 遇常是由于对端邻居重启造成的。

➢ExStart: 这是形成邻接关系的第一个步骤，邻居状态变成此状态以后，路由器开始向邻居发送DD报文。主从关系是在此状态下形成的;初始DD序列号是在此状态下决定的。在此状态下发送的DD报文不包含链路状态描述。

➢Exchange: 此状态下路由器相互发送包含链路状态信息摘要的DD报文，描述本地LSDB的内容。➢Loading: 相互发送LS Request报文请求LSA,发送LS Update通告LSA。

➢Full: 两台路由器的LSDB已经同步。