OSPF邻接关系建立过程剖析

在OSPF网络中，为了交换路由信息，邻居设备之间首先要建立邻接关系，邻居（Neighbors）关系和邻接（Adjacencies）关系是两个不同的概念。邻居关系：OSPF设备启动后，会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF设备会检查报文中所定义的参数，如果双方一致就会形成邻居关系，两端设备互为邻居。邻接关系：形成邻居关系后，如果两端设备成功交换DD报文和LSA，才建立邻接关系。

OSPF状态机

OSPF共有8种状态机，分别是：Down、Attempt、Init、2-way、Exstart、Exchange、Loading、Full。

1、Down：邻居会话的初始阶段，表明没有在邻居失效时间间隔内收到来自邻居路由器的Hello数据包。

2、Attempt：该状态仅发生在NBMA网络中，表明对端在邻居失效时间间隔（dead interval）超时后仍然没有回复Hello报文。此时路由器依然每发送轮询Hello报文的时间间隔（poll interval）向对端发送Hello报文。

3、Init：收到Hello报文后状态为Init。

4、2-way：收到的Hello报文中包含有自己的Router ID，则状态为2-way；如果不需要形成邻接关系则邻居状态机就停留在此状态，否则进入Exstart状态。

5、Exstart：开始协商主从关系，并确定DD的序列号，此时状态为Exstart。

6、Exchange：主从关系协商完毕后开始交换DD报文，此时状态为Exchange。

7、Loading：DD报文交换完成即Exchange done，此时状态为Loading。

8、Full：LSR重传列表为空，此时状态为Full。

OSPF邻接关系建立过程图解：

注：此图为网图，谅解博主懒病犯了。哈哈。。

邻接关系建立过程详解（Broadcast类型）：【对比着图更容易理解哦】

1、在Down状态下路由器发出第一个hello包。当R2收到一个Hello包，并且在这个hello包中看不到自已的ID，则将自已和邻居的关系转到Init状态。Init是一个one way 状态，当R1和R2都认识对方后就会进入2-Way状态。

2、当收到包含自己router-id的hello包时，将自己和邻居的状态置为2-way。在Two Way时，将选举DB/BDR（MA网络）。进入Two way状态后（即从Exstart开始），表示这两个路由器已经建立了邻居关系了。但最终能不能邻接关系要看最后是不是FULL。

3、Exstart：Exstart交互的是firstDBD,主要是用于选举主从关系（router-id大的为主），确定接下来DD报文的序列号（用主的序列号），为lsdb同步做准备。

进入Exstart状态后，R1和R2分别向对方发送firstDBD报文，并将I位置为1，代表是第一个DBD报文；M位置为1，代表不是最后一个DBD报文；MS位置为1，最初会自己认为自己是主。当收到对方的first DBD报文后，通过router-id选举出主从，由主来决定seq的值。

根据上图中能看到第二个DBD报文中包含seq值，第一个报文的seq值为n+1，以此类推。当主发送以此DBD报文，从必须给予一次回复，这是由于OSPF是基于IP的，没有确认机制，需要seq做隐式确认，保证了可靠性。

4、Exchange： Exchange是通过DBD交换LSA的头部信息。

5、Loading：等待收到M位为0的DD报文时，才进入loading。

进入Loading之后，R1开始向R2发送LS request报文，请求那些在Exchange状态下通过DD报文发现的，而且在本地LSDB中没有的链路状态信息。R2收到LS Request报文之后，向R1发送LS Update报文，在LS Update报文中，包含了那些被请求的链路状态的详细信息。R1收到LS Update报文之后，R1向R2发送LS Ack报文，确保信息传输的可靠性。

6、FULL：lsdb同步完成，邻接关系的完整建立。

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