OSPF邻居与邻接_ospf邻居关系

OSPF邻居与邻接

运行OSPF的路由器之间需要交换链路状态信息和路由信息，在交换这些信息之前路由器之间首先需要建立邻接关系

（1）邻居路由器（Neighbor）

当OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello数据包用于发现邻居。收到Hello数据包的OSPF路由器会检查该数据包中所定义的一些参数，如果双方一致就会形成邻居关系。

（2）邻接（Adjacency）

形成邻居关系的双方不一定都能形成邻接关系，这要根据网络类型而定。只有当双方成功交换DD数据包并能交换LSA之后，才形成真正意义上的邻接关系。

注：路由器在发送LSA之前必须先发现邻居并建立邻居关系。

展示了OSPF邻居及邻接关系。

上图中，RTA通过以太网连接了3台路由器，所以RTA有3个邻居，但不能说RTA有3个邻接关系。

OSPF邻居状态机变迁

OSPF是一种链路状态路由协议，邻居设备间交换的是链路状态信息，OSPF路由也是依据由链路状态路由信息构成的链路状态数据库（LSDB）计算得到的。在OSPF中，建立设备间的邻居关系，交换彼此的LSDB非常重要。而邻居关系建立的过程体现在OSPF接口的状态转换过程中。在OSPF中，共有Down、Attempt、Init、2-Way、Exstart、Exchange、Loading和Full八种状态机，图9-12展示了OSPF邻居关系的建立过程

1.建立邻居状态

① Down：这是邻居的初始状态，表示没有从邻居收到任何信息。

② Init：在此状态下，路由器已经从邻居收到了Hello数据包，但是自己不在所收到的Hello数据包的邻居列表中，表示尚未与邻居建立双向通信关系。在此状态下，邻居要被包含在自己所发送的Hello数据包的邻居列表中。

③ 2-Way：在此状态下，双向通信已经建立，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。如果网络为广播网络或者NBMA网络则选举DR/BDR。

在形成邻居关系过程中，需要对Hello数据包携带的参数进行协商：

• 如果接收接口的网络类型是广播型网络、点到多点网络或者 NBMA网络，所接收的 Hello数据包中 Network Mask字段必须和接收接口的网络掩码一致；如果接收接口的网络类型为点到点类网络或者是虚连接，则不检查 Network Mask字段。

• 所接收的 Hello数据包中的 Hello Interval和 Dead Interval字段必须和接收接口的配置保持一致。

• 所接收的 Hello数据包中的认证字段需要一致。

• 所接收的 Hello数据包中的 Options字段中的 E-bit（表示是否接收外部路由信息）必须和相关区域的配置保持一致。

• 所接收的 Hello数据包中的区域字段必须一致。

2.邻接状态建立

① Exstart：准备开始交换阶段。路由器之间用Hello数据包来协商它们之间的主从关系，有最高Router ID的路由器被称为主路由器。当邻居路由器之间建立了主从关系后，它们就进入了Exchange状态并开始发送路由选择信息。

当邻居状态机变为Exstart以后，R1向R2发送第一个DD数据包，在该数据包中，DD序列号被设置为552A（假设）；I比特为1表示这是第一个DD数据包；M比特为1表示后续还有DD数据包要发送；MS比特为1表示R1宣告自己为主路由器。

邻居状态机变为Exstart以后，R2向R1发送第一个DD数据包，在该数据包中，DD序列号被设置为5528（假设）。由于R2的Router ID比R1的大，所以R2应当为主路由器。当Router ID比较结束后，R1会产生一个NegotiationDone事件，R1的状态机将从Exstart改变为Exchange。

② Exchange：开始交换阶段。路由器将本地的LSDB用DD数据包来描述并发给邻居。如果任何一台路由器收到不在其数据库中的有关链路的信息，则该路由器就向其邻居请求有关该链路的完整信息。完整的路由状态信息在Loading状态下交换。

当邻居状态机变为Exchange以后，R1发送一个新DD数据包，在该新数据包中包含LSDB的摘要信息，序列号被设置为5528（在第二步里使用的序列号），M比特为0表示不需要另外的DD数据包描述LSDB，MS比特为0表示R1宣告自己为从路由器。收到这样一个数据包以后，R2会产生一个NegotiationDone事件，因此R2将邻居状态改变为Exchange。

即使R1不需要新DD数据包描述自己的LSDB，但是作为从路由器，R1需要对主路由器R2发送的每一个DD数据包进行确认。所以，R1向R2发送一个新DD数据包，序列号为5529，该数据包内容为空。

即使R1不需要新DD数据包描述自己的LSDB，但是作为从路由器，R1需要对主路由器R2发送的每一个DD数据包进行确认。所以，R1向R2发送一个新DD数据包，序列号为5529，该数据包内容为空。

③ Loading：加载阶段。路由器发送LSR数据包向邻居请求对方的路由条目的详细信息，当路由器收到一个LSR数据包时，它会用LSU数据包进行回应。LSU数据包中含有确切的LSA，收到LSU数据包的路由器需要使用LSACK数据包对发送LSU数据包的路由器进行确认。

当邻居状态变为Loading后，R1开始向R2发送LSR数据包，请求那些在Exchange状态下通过DD数据包发现的、在本地LSDB中没有的链路状态信息。

R2收到LSR数据包后，向R1发送LSU数据包，在LSU数据包中，包含了那些被请求的链路状态的详细信息。R1收到LSU数据包后，将邻居状态从Loading改变成Full。R1向R2发送LSACK数据包，确保信息传输的可靠性。LSACK数据包用于泛洪对已接收LSA的确认。

④ FULL：完全邻接状态。Loading状态结束后，路由器就变成Full Adjacency。