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OSPF建立邻居关系和邻接关系
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你可能喜欢如果您也喜欢网络技术，欢迎关注本公众号，这是一个免费问答类、传播网络技术的公众号，同时也会转载分享一下优秀的技术文章供大家阅读。本公众号致力于帮助网络工程师快速成长，以及提供便捷服务。 &Ospf中路由器之间存在两种连接关系：邻居关系和邻接关系。&如果两台路由器之间共享一条公共数据链路（两台路由器中间没有其它路由器，或者两台路由器之间存在虚连接），并且成功协商了hello包中所指定的参数，那么它们就成为邻居。如果两个邻居之间需要同步LSDB，那么它们之间需要建立邻接关系。如果两个路由器之间建立了邻接关系，那么它们的LSDB一定是同步的。LSA只在存在邻接关系的路由器之间传递。&那么邻居关系和邻接关系怎么建立呢？邻居关系通过hello报文来建立。Hello报文中包含如下一些内容：1、始发路由器的router-id2、始发路由器接口的area-id3、始发路由器接口的地址掩码4、始发路由器接口的authentication type和authentication message5、始发路由器接口的hello-interval6、始发路由器接口的router dead-interval7、路由器优先级8、指定DR和BDR9、标识可选性能的5个标志位10、始发路由器的所有有效neighbor router-id（始发路由器接收到了它们的hello报文）以两台路由器之间建立邻居关系为例：1、R1发送hello报文（组播或者单播，链路层类型来定），neighbor字段为空2、R2收到hello报文，为R1建立一个邻居数据结构，并把R1的邻居状态置为init，然后向R1发送hello报文，neighbor字段中包含R1的rougerID，表示自己收到了R1的hello报文。3、R1收到R2的hello报文之后，为R2建立一个邻居数据结构，并把邻居状态置为2way，然后向R2发送hello报文，报文的neighbor字段中包含R2的routerID。4、R2收到R1的hello报文后，把R1的邻居状态置为2way至此，邻居关系就建立起来了，邻居路由器之间会按时发送hello报文进行保活，如果hello报文超时，那么该路由器就会宣告这里邻居失效。&所有路由器之间都达到2way状态后，它们会根据网络类型判断是否需要选举DR和BDR，如果需要的话就开始选举DR和BDR。&邻居路由器之间会判断是否需要建立邻接关系，怎么判断呢？1、 &如果是point-to-point链路，需要建立邻接关系2、 &如果是point-to-multipoint链路，需要建立邻接关系3、 &如果网络类型是虚链路，需要建立邻接关系4、 &本地路由器是网段上的DR，需要建立邻接关系5、 &本地路由器是网段上的BDR，需要建立邻接关系6、 &邻居路由器是网段上的DR，需要建立邻接关系7、 &邻居路由器是网段上的BDR，需要建立邻接关系&如何建立邻接关系呢？其实邻接关系的建立过程中就顺带把LSDB同步了。过程如下：建立邻接关系使用下面三种协议报文：Hello报文type1、数据库描述数据包type2、链路状态请求报文type3、链路状态更新报文type4、链路状态确认报文type5&1、RT1的一个连接到广播类型网络的接口上激活了OSPF协议，并发送了一个HELLO报文（使用组播地址224.0.0.5）。由于此时RT1在该网段中还未发现任何邻居，所以HELLO报文中的Neighbor字段为空。2、RT2收到RT1发送的HELLO报文后，为RT1创建一个邻居的数据结构，并且将RT1的邻居状态机置为Init。RT2发送一个HELLO报文回应RT1，并且在报文中的Neighbor字段中填入RT1的Router id，表示已收到RT1的HELLO报文。3、RT1收到RT2回应的HELLO报文后，为RT2创建一个邻居的数据结构，并将邻居状态机置为Exstart状态。下一步双方开始发送各自的链路状态数据库。&为了提高发送的效率，双方需先了解一下对端数据库中那些LSA是自己所需要的（如果某一条LSA自己已经有了，就不再需要请求了）。方法是先发送DD报文，DD报文中包含了对本地数据库中LSA的摘要描述（每一条摘要可以惟一标识一条LSA，但所占的空间要少得多）。由于OSPF直接用IP报文来封装自己的协议报文，所以在传输的过程中必须考虑到报文传输的可靠性。为了做到这一点，在DD报文的发送过程中需要确定双方的主从关系。作为Master的一方定义一个序列号seq，每发送一个新的DD报文将seq加一。作为Slave的一方，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。实际上这种序列号机制是一种隐含的确认方法。如果再加上每个报文都有超时重传，就可以保证这种传输是可靠的。RT1首先发送一个DD报文，宣称自己是Master（MS=1），并规定序列号为x。I=1表示这是第一个DD报文，报文中并不包含LSA的摘要，只是为了协商主从关系。M=1说明这不是最后一个报文。4. RT2在收到RT1的DD报文后，将RT1的邻居状态机改为Exstart，并且回应了一个DD报文（该报文中同样不包含LSA的摘要信息）。由于RT2的RouterID较大，所以在报文中RT2认为自己是Master，并且重新规定了序列号为y。5. RT1收到报文后，同意了RT2为Master，并将RT2的邻居状态机改为Exchange。RT1使用RT2的序列号y来发送新的DD报文，该报文开始正式地传送LSA的摘要。在报文中RT1将MS=0，说明自己是Slave。6. RT2收到报文后，将RT1的邻居状态机改为Exchange，并发送新的DD报文来描述自己的LSA摘要，需要注意的是：此时RT2已将报文的序列号改为y+1了。7. 上述过程持续进行，RT1通过重复RT2的序列号来确认已收到RT2的报文。RT2通过将序列号+1来确认已收到RT1的报文。当RT2发送最后一个DD报文时，将报文中的M=0，表示这是最后一个DD报文了8. RT1收到最后一个DD报文后，发现RT2的数据库中有许多LSA是自己没有的，将邻居状态机改为Loading状态。此时RT2也收到了RT1的最后一个DD报文，但RT1的LSA，RT2都已经有了，不需要再请求，所以直接将RT1的邻居状态机改为Full状态。9. RT1发送LS Request报文向RT2请求所需要的LSA。RT2用LS Update报文来回应RT1的请求。RT1收到之后，需要发送LS Ack报文来确认。上述过程持续到RT1中的LSA与RT2的LSA完全同步为止。此时RT1将RT2的邻居状态机改为Full状态。注：以上过程是两台路由器由相互没有发现对方的存在到建立邻接关系的过程。或者可以理解为网络中新加入一台路由器时的处理情况。当两台路由器之间的状态机都已经达到Full状态之后，如果此时网络中再有路由变化时，就无须重复以上的所有步骤。只由一方发送LS Update报文通知需要更新的内容，另一方发送LS Ack报文予以回应即可。双方的邻居状态机在此过程中不再发生变化。&&泛洪扩散：当路由器检测的LSA变化之后，会把这个LSA更新到整个网络上。保证网络上所有路由器的LSDB一致。泛洪通过链路状态更新报文type4和链路状态确认报文type5进行，是一个可靠的过程。原文链接：.cn/s/blog_620dbe2e0101nil7.html本文来源于互联网，版权归属于原作者。转载文章言论不代表本公众号观点，如是侵犯了原作者的权利请发私信，我们收到后立即删除。网络工程师阿龙(engineer-along)　
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OSPF的8种邻居状态
OSPF邻居状态机　　当邻居建立的过程之中，路由器在和邻居达到完全邻接关系之前，要经过几个状态。这些状态在OSPF&有相关的定义，这些状态分别是Down, Attempt, Init, 2-Way, Exstart, Exchange, Loading和Full。本文将介绍一下各种状态的详细工作内容。&&Down　　这是第一个OSPF邻居状态，在这个状态下路由器没有从邻居那收到任何信息（包括hello包），不过在这个状态下，路由器可以主动发出hello包给自己的邻居。　　当路由器之间是Full状态的时候，如果在RouterDeadInterval时间段内（4倍的默认HelloInterval）没有从邻居收到任何hello包，或者手工配置的邻居信息被移除，那么邻居状态会从Full变为Down.Attempt　　Attempt状态仅仅存在与NBMA网络中手工配置邻居的情况下。在这个状态下，路由器发送单播的hello包给邻居而且在dead interval超时之前没有收到邻居发过来的hello包。Init　　Init状态说明了路由器已经收到了来自邻居发送的hello包，但是hello包中没有包含发送者的RID。当路由器从邻居接受hello包时，封包里面应该包含发送的RID信息，以确保这是一个可认知的hello包。2-Way　　2-Way状态说明了两台路由器之间已经建立了双向的链接，每一个路由器都已经收到了对方的hello包。这个状态发生在路由器收到了一个包含自己Router ID的hello包。在这个状态下，路由器决定是否要去跟邻居建立临接关系。在广播和NBMA网络类型中，一个路由器仅与designated router (DR) 和 backup designated router (BDR)建立Full状态关系，而和其他路由器最终停留在2-way状态。在点对点和电对多点网络类型中，路由器和所有相连接的路由器最终都达到Full状态。　　在2-Way状态的结束之前，广播网络和NBMA网络类型中的DR和BDR选举出来。　　注意：在init状态下接受到邻居发来的Database Descriptor (DBD)包也会导致路由器转变成2-way状态。Exstart　　一旦DR和BDR选举出来，真正的链路状态信息交换才会发生在路由器和DR，BDR之间。　　在Exstart状态下，路由器和它的DR, BDR建立了一种master-slave的关系并且选择一个初始的sequence number来形成临接。拥有更高的Router ID的路由器将会成为master并且开始交换信息，同时master也是唯一一个可以增加sequence number的路由器。需要注意的是，逻辑上可以认为DR/BDR中拥有更高的Router ID的一个可以成为master。但是请记住，DR/BDR的选举可能会因为手工配置了priority而不一样，不仅仅依赖与Router ID。因此有可能DR会在这个状态下充当slave状态。Exchange　　在Exchange状态下，OSPF路由器交换database descriptor (DBD)包。DBD包含了链路状态通告(LSA)头部文件，并且描述了整个链路状态数据库的内容。每一个DBD报文都含有一个sequence number，并且这个号码会每一次被master增加。在Exchange状态下，路由器同时会发送链路状态请求报文（LSR）和链路状态更新报文（LSU）。接收到的DBD报文会和路由器链路状态数据库进行比较以确保是否有任何新的或者更多的链路状态信息是可用的。Loading　　在Loading状态下，发生的是真正的链路状态信息交换。基于DBD报文所提供的信息，路由器会发送链路状态请求报文。邻居会在链路状态更新报文中提供相应的链路状态信息。在临接关系下，如果一个路由器收到了一个过期或者丢失了LSA，它会发送一个LSR请求相应的LSA。所有链路状态更新数据包都会在这个状态下达到同步。Full　　在Full状态下，路由器和其邻居会达到完全临接状态。所有路由器和网络LSA都会交换并且路由器数据库达到同步。　　Full状态是OSPF路由器的一个最常见的状态。如果一个路由器停留在另外一个状态，那么就说明了在路由器建立临接关系的过程中是存在问题的。唯一的例外是2-way状态，是在广播网络中常见的。在广播网络中，邻居之间（除了和DR，BDR之外）会最终处于2-way状态。
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