本文講述了華為HCIP認(rèn)證OSPF協(xié)議。分享給大家供大家參考，具體如下：
 

OSPF協(xié)議基礎(chǔ)

• ◉ 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OSPF
• ◉ OSPF的工作過(guò)程
• OSPF基本工作原理
  • ◉ 鄰居建立過(guò)程
    • Router ID
    • 發(fā)現(xiàn)并建立鄰居 - Hello報(bào)文
    • OSPF鄰居建立過(guò)程
    • 發(fā)現(xiàn)并建立鄰居 - 手動(dòng)建立
  • ◉ 鏈路狀態(tài)信息
    • 網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - P2P網(wǎng)絡(luò)
    • 網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - 廣播型網(wǎng)絡(luò)
    • 網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - NBMA網(wǎng)絡(luò)
    • 網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - P2MP網(wǎng)絡(luò)
    • OSPF的度量方式
  • ◉ 報(bào)文類(lèi)型及作用
    • OSPF協(xié)議報(bào)文頭部
    • OSPF報(bào)文類(lèi)型
    • OSP報(bào)文的功能需求
  • ◉ LSDB同步過(guò)程
    • OSPF的LSDB同步
    • OSPF鄰居狀態(tài)機(jī)
    • LSA頭部
  • ◉ DR與BDR的選舉及作用
    • DR與BDR作用
    • DR與BDR選舉
    • 鄰居與鄰接關(guān)系

◉ 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OSPF

所謂Link State（鏈路狀態(tài)）指的就是路由器的接口狀態(tài)。

路由信息傳遞與路由計(jì)算分離
OSPF作為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，不直接傳遞各路由器的路由表，而傳遞鏈路狀態(tài)信息，各路由器基于鏈路狀態(tài)信息獨(dú)立計(jì)算路由。

基于SPF算法
所有路由器各自維護(hù)一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。鄰居路由器間先同步鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，再各自基于SPF（Shortest Path First）算法計(jì)算最優(yōu)路由，從而提高收斂速度。

以“累計(jì)鏈路開(kāi)銷(xiāo)”作為選路參考值
在度量方式上，OSPF將鏈路帶寬作為選路時(shí)的參考依據(jù)。“累計(jì)帶寬”是一種要比“累積跳數(shù)”更科學(xué)的計(jì)算方式。

◉ OSPF的工作過(guò)程

OSPF的路由計(jì)算過(guò)程：

• 路由器之間發(fā)現(xiàn)并建立鄰居關(guān)系。
• 每臺(tái)路由器產(chǎn)生并向鄰居泛洪鏈路狀態(tài)信息，同時(shí)收集來(lái)自其他路由器鏈路狀態(tài)信息，完成LSDB（Link State Database）的同步。
• 每臺(tái)路由器基于LSDB通過(guò)SPF算法，計(jì)算得到一棵以自己為根的SPT（Shortest Path Tree），再以SPT為基礎(chǔ)計(jì)算去往各目的網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路由，并形成路由表。

OSPF基本工作原理

◉ 鄰居建立過(guò)程

Router ID

用于在自治系統(tǒng)中唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)運(yùn)行OSPF的路由器，每臺(tái)運(yùn)行OSPF的路由器都有一個(gè)Router ID。

Router ID是一個(gè)32位的無(wú)符號(hào)整數(shù)，其格式和IP地址的格式是一樣的。

OSPF的路由器Router ID重新配置后，可以通過(guò)重置OSPF進(jìn)程來(lái)更新Router ID。

Router ID選舉規(guī)則：

• 手動(dòng)配置OSPF路由器的Router ID（通常建議手動(dòng)配置）；
• 如果沒(méi)有手動(dòng)配置Router ID，則路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作為Router ID；
• 如果沒(méi)有配置Loopback接口，則路由器使用物理接口中最大的IP地址作為Router ID。

發(fā)現(xiàn)并建立鄰居 - Hello報(bào)文

OSPF路由器之間在交換鏈路狀態(tài)信息之前，首先需要彼此建立鄰居關(guān)系，通過(guò)Hello報(bào)文實(shí)現(xiàn)。

• OSPF協(xié)議通過(guò)Hello報(bào)文可以讓互聯(lián)的路由器間自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并建立鄰居關(guān)系，為后續(xù)可達(dá)性信息的同步作準(zhǔn)備。
• 在形成鄰居關(guān)系過(guò)程中，路由器通過(guò)Hello報(bào)文完成一些參數(shù)的協(xié)商。
• 鄰居關(guān)系建立后，周期性的Hello報(bào)文發(fā)送還可以實(shí)現(xiàn)鄰居保持的功能，在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到鄰居的Hello報(bào)文，則會(huì)中斷路由器間的OSPF鄰居關(guān)系。

Hello報(bào)文的作用：

• 鄰居發(fā)現(xiàn)：自動(dòng)發(fā)現(xiàn)鄰居路由器。
• 鄰居建立：完成Hello報(bào)文中的參數(shù)協(xié)商，建立鄰居關(guān)系。
• 鄰居保持：通過(guò)Keepalive機(jī)制，檢測(cè)鄰居運(yùn)行狀態(tài)。

OSPF鄰居建立過(guò)程

狀態(tài)含義：

• Down：這是鄰居的初始狀態(tài)，表示沒(méi)有從鄰居收到任何信息。
• Init：在此狀態(tài)下，路由器已經(jīng)從鄰居收到了Hello報(bào)文，但是自己的Router ID不在所收到的Hello報(bào)文的鄰居列表中，表示尚未與鄰居建立雙向通信關(guān)系。
• 2-Way：在此狀態(tài)下，路由器發(fā)現(xiàn)自己的Router ID存在于收到的Hello報(bào)文的鄰居列表中，已確認(rèn)可以雙向通信。
  

鄰居建立過(guò)程：

• RTA和RTB的Router ID分別為1.1.1.1和2.2.2.2。當(dāng)RTA啟動(dòng)OSPF后，RTA會(huì)發(fā)送第一個(gè)Hello報(bào)文。此報(bào)文中鄰居列表為空，此時(shí)狀態(tài)為Down，RTB收到RTA的這個(gè)Hello報(bào)文，狀態(tài)置為Init。
• RTB發(fā)送Hello報(bào)文，此報(bào)文中鄰居列表為空，RTA收到RTB的Hello報(bào)文，狀態(tài)置為Init。
• RTB向RTA發(fā)送鄰居列表為1.1.1.1的Hello報(bào)文，RTA在收到的Hello報(bào)文鄰居列表中發(fā)現(xiàn)自己的Router ID，狀態(tài)置為2-way。
• RTA向RTB發(fā)送鄰居列表為2.2.2.2的Hello報(bào)文，RTB在收到的Hello報(bào)文鄰居列表中發(fā)現(xiàn)自己的Router ID，狀態(tài)置為2-way。

因?yàn)猷従佣际俏粗模訦ello報(bào)文的目的IP地址不是某個(gè)特定的單播地址。鄰居從無(wú)到有，OSPF采用組播的形式發(fā)送Hello報(bào)文（目的地址224.0.0.5）。

發(fā)現(xiàn)并建立鄰居 - 手動(dòng)建立

OSPF支持通過(guò)單播方式建立鄰居關(guān)系。

對(duì)于不支持組播的網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)手動(dòng)配置實(shí)現(xiàn)鄰居的發(fā)現(xiàn)與維護(hù)。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大或者設(shè)備頻繁更新，相關(guān)聯(lián)的OSPF路由器都需要更改靜態(tài)配置，手動(dòng)更改配置的工作量變大且容易出錯(cuò)。除了特殊場(chǎng)景，一般情況下不適用手動(dòng)配置的方式。

OSPF路由器之間建立鄰居關(guān)系是為了同步鏈路狀態(tài)信息。

◉ 鏈路狀態(tài)信息

• 鏈路的類(lèi)型
• 接口IP地址及掩碼
• 鏈路上所連接的鄰居路由器
• 鏈路的帶寬（開(kāi)銷(xiāo)）
  

OSPF路由器同步的是最原始的鏈路狀態(tài)信息，而且對(duì)于鄰居路由器發(fā)來(lái)的鏈路狀態(tài)信息，僅作轉(zhuǎn)發(fā)。最終所有路由器都將擁有一份相同且完整的原始鏈路狀態(tài)信息。

每臺(tái)運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器所描述的信息中都應(yīng)該包括鏈路的類(lèi)型、接口IP地址及掩碼、鏈路上的鄰居、鏈路的開(kāi)銷(xiāo)等信息。

路由器只需要知道目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)/掩碼、下一跳、開(kāi)銷(xiāo)（接口IP地址及掩碼、鏈路上的鄰居、鏈路的開(kāi)銷(xiāo)）即可。

網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - P2P網(wǎng)絡(luò)

• 僅兩臺(tái)路由互連。
• 支持廣播、組播。
  

P2P網(wǎng)絡(luò)連接了一對(duì)路由器，廣播、組播數(shù)據(jù)包都可以轉(zhuǎn)發(fā)。

P2P網(wǎng)絡(luò)的例子：兩臺(tái)通過(guò)PPP（Point-to-Point Protocol）鏈路相連的路由器網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - 廣播型網(wǎng)絡(luò)

• 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的路由器通過(guò)共享介質(zhì)互連。
• 支持廣播、組播。

廣播型網(wǎng)絡(luò)支持兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的設(shè)備接入同一共享鏈路且可以支持廣播、組播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，是OSPF最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。

廣播型網(wǎng)絡(luò)的例子：通過(guò)以太網(wǎng)鏈路相連的路由器網(wǎng)絡(luò)。

同時(shí)因?yàn)橐粋€(gè)廣播型網(wǎng)絡(luò)中存在多臺(tái)設(shè)備，鄰居關(guān)系建立以及鏈路信息同步方面，OSPF都有對(duì)應(yīng)的特性來(lái)減少同一網(wǎng)絡(luò)多臺(tái)設(shè)備帶來(lái)的不利影響。

網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - NBMA網(wǎng)絡(luò)

• 兩臺(tái)或兩臺(tái)以上路由器通過(guò)VC互連。
• 不支持廣播、組播。
  

與廣播型網(wǎng)絡(luò)不同的是NBMA網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)不支持廣播與組播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。在NBMA網(wǎng)絡(luò)上，OSPF模擬在廣播型網(wǎng)絡(luò)上的操作，但是每個(gè)路由器的鄰居需要手動(dòng)配置。

NBMA（non-broadcast multiple access）型網(wǎng)絡(luò)的例子：通過(guò)全互連的幀中繼鏈路相連的路由器網(wǎng)絡(luò)。

在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)部署中，NBMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很少了。

網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 - P2MP網(wǎng)絡(luò)

• 多個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的集合。
• 支持廣播、組播。
  

將一個(gè)非廣播網(wǎng)絡(luò)看成是一組P2P網(wǎng)絡(luò)，這樣的非廣播網(wǎng)絡(luò)便成為了一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）網(wǎng)絡(luò)。在P2MP網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)路由器的OSPF鄰居可以使用反向地址解析協(xié)議（Inverse ARP）來(lái)發(fā)現(xiàn)。P2MP可以看作是多個(gè)P2P的集合，P2MP可以支持廣播、組播的轉(zhuǎn)發(fā)。

沒(méi)有一種鏈路層協(xié)議默認(rèn)屬于P2MP類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)，也就是說(shuō)必須是由其他的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型強(qiáng)制更改為P2MP。常見(jiàn)的做法是將非完全連接的幀中繼或ATM改為P2MP的網(wǎng)絡(luò)。

OSPF的度量方式

OSPF在計(jì)算接口的cost時(shí)，cost=參考帶寬/實(shí)際帶寬，默認(rèn)參考帶寬為100M。當(dāng)計(jì)算結(jié)果有小數(shù)位時(shí)，只取整數(shù)位；結(jié)果小于1時(shí)，cost取1。

若需要調(diào)整接口cost值有兩種方式：

• 直接在接口下配置，需要注意的是，配置的cost是此接口最終的cost值，作用范圍僅限于本接口。
• 修改OSPF的默認(rèn)參考帶寬值，作用范圍是本路由器使能OSPF的接口。建議參考整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬情況建立參考基線，所有路由器修改相同的參考帶寬值，從而確保選路的一致性。

OSPF以“累計(jì)cost”為開(kāi)銷(xiāo)值，也就是流量從源網(wǎng)絡(luò)到目的網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過(guò)所有路由器的出接口的cost總和，以RTA訪問(wèn)RTC Loopback 1接口192.168.3.3為例，其cost=G1’s cost+G3’s cost。

OSPF的度量方式不僅考慮“跳數(shù)”，而且還考慮了“帶寬”，選擇最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。

◉ 報(bào)文類(lèi)型及作用

OSPF協(xié)議報(bào)文頭部

OSPF有規(guī)定的通信標(biāo)準(zhǔn)，使用IP承載其報(bào)文，協(xié)議號(hào)為89。

在OSPF Packet部分，所有的OSPF報(bào)文均使用相同的OSPF報(bào)文頭部：

• Version：對(duì)于當(dāng)前所使用的OSPFv2，該字段的值為2。
• Type：OSPF報(bào)文類(lèi)型。
• Packet length：表示整個(gè)OSPF報(bào)文的長(zhǎng)度，單位是字節(jié)。
• Router ID：表示生成此報(bào)文的路由器的Router ID。
• Area ID：表示此報(bào)文需要被通告到的區(qū)域。
• Checksum：校驗(yàn)字段，其校驗(yàn)的范圍是整個(gè)OSPF報(bào)文，包括OSPF報(bào)文頭部。
• Auth Type：為0時(shí)表示不認(rèn)證；為1時(shí)表示簡(jiǎn)單的明文密碼認(rèn)證；為2時(shí)表示加密（MD5）認(rèn)證。
• Authentication：認(rèn)證所需的信息。該字段的內(nèi)容隨AuType的值不同而不同。

OSPF報(bào)文類(lèi)型

Type=1為Hello報(bào)文，用來(lái)建立和維護(hù)鄰居關(guān)系，鄰居關(guān)系建立之前，路由器之間需要進(jìn)行參數(shù)協(xié)商。

Type=2為數(shù)據(jù)庫(kù)描述報(bào)文（DD），用來(lái)向鄰居路由器描述本地鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，使得鄰居路由器識(shí)別出數(shù)據(jù)庫(kù)中的LSA是否完整。

Type=3為鏈路狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文（LSR），路由器根據(jù)鄰居的DD報(bào)文，判斷本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)是否完整，如不完整，路由器把這些LSA記錄進(jìn)鏈路狀態(tài)請(qǐng)求列表中，然后發(fā)送一個(gè)LSR給鄰居路由器。

Type=4為鏈路狀態(tài)更新報(bào)文（LSU），用于響應(yīng)鄰居路由器發(fā)來(lái)的LSR，根據(jù)LSR中的請(qǐng)求列表，發(fā)送對(duì)應(yīng)LSA給鄰居路由器，真正實(shí)現(xiàn)LSA的泛洪與同步。

Type=5為鏈路狀態(tài)確認(rèn)報(bào)文（LSAck），用來(lái)對(duì)收到的LSA進(jìn)行確認(rèn)，保證同步過(guò)程的可靠性。

DD、LSR、LSU、LSAck與LSA的關(guān)系：

• DD報(bào)文中包含LSA頭部信息，包括LS Type、LS ID、Advertising Router 、LS Sequence Number、LS Checksum。
• LSR中包含LS Type 、LS ID和Advertising Router 。
• LSU中包含完整的LSA信息。
• LSAck中包含LSA頭部信息，包括LS Type、LS ID、Advertising Router、LS Sequence Number、LS Checksum。

OSP報(bào)文的功能需求

OSPF路由器之間為了完成LSA的同步，可以直接把本地所有LSA發(fā)給鄰居路由器，但是鄰居路由器直接同步LSA并不是最好的方式。

更快速、更高效的方式是先在鄰居路由器之間傳送關(guān)鍵信息，路由器基于這些關(guān)鍵信息識(shí)別出哪些LSA是沒(méi)有的、哪些是需要更新的，然后向鄰居路由器請(qǐng)求詳細(xì)的LSA內(nèi)容。

◉ LSDB同步過(guò)程

OSPF的LSDB同步

狀態(tài)含義：

• ExStart：鄰居狀態(tài)變成此狀態(tài)以后，路由器開(kāi)始向鄰居發(fā)送DD報(bào)文。Master/Slave關(guān)系是在此狀態(tài)下形成的，初始DD序列號(hào)也是在此狀態(tài)下確定的。在此狀態(tài)下發(fā)送的DD報(bào)文不包含鏈路狀態(tài)描述。
• Exchange：在此狀態(tài)下，路由器與鄰居之間相互發(fā)送包含鏈路狀態(tài)信息摘要的DD報(bào)文。
• Loading：在此狀態(tài)下，路由器與鄰居之間相互發(fā)送LSR報(bào)文、LSU報(bào)文、LSAck報(bào)文。
• Full：LSDB同步過(guò)程完成，路由器與鄰居之間形成了完全的鄰接關(guān)系。
  

LSDB同步過(guò)程：

• RTA和RTB的Router ID分別為1.1.1.1和2.2.2.2并且二者已建立了鄰居關(guān)系。當(dāng)RTA的鄰居狀態(tài)變?yōu)镋xStart后，RTA會(huì)發(fā)送第一個(gè)DD報(bào)文。此報(bào)文中，DD序列號(hào)被隨機(jī)設(shè)置為X，I-bit設(shè)置為1，表示這是第一個(gè)DD報(bào)文，M-bit設(shè)置為1，表示后續(xù)還有DD報(bào)文要發(fā)送，MS-bit設(shè)置為1，表示RTA宣告自己為Master。
• 當(dāng)RTB的鄰居狀態(tài)變?yōu)镋xStart后，RTB會(huì)發(fā)送第一個(gè)DD報(bào)文。此報(bào)文中，DD序列號(hào)被隨機(jī)設(shè)置為Y（I-bit=1，M-bit=1，MS-bit=1，含義同上）。由于RTB的Router ID較大，所以RTB將成為真正的Master。收到此報(bào)文后，RTA會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Negotiation-Done事件，并將鄰居狀態(tài)從ExStart變?yōu)镋xchange。
• 當(dāng)RTA的鄰居狀態(tài)變?yōu)镋xchange后，RTA會(huì)發(fā)送一個(gè)新的DD報(bào)文，此報(bào)文中包含了LSDB的摘要信息，序列號(hào)設(shè)置為RTB在步驟2中使用的序列號(hào)Y，I-bit=0，表示這不是第一個(gè)DD報(bào)文，M-bit=0，表示這是最后一個(gè)包含LSDB摘要信息的DD報(bào)文，MS-bit=0，表示RTA宣告自己為Slave。收到此報(bào)文后，RTB會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Negotiation-Done事件，并將鄰居狀態(tài)從ExStart變?yōu)镋xchange。
• 當(dāng)RTB的鄰居狀態(tài)變?yōu)镋xchange后，RTB會(huì)發(fā)送一個(gè)新的DD報(bào)文，此報(bào)文包含了LSDB的摘要信息，DD序列號(hào)設(shè)置為Y+1, MS-bit=1，表示RTB宣告自己為Master。
• 雖然RTA不需要發(fā)送新的包含LSDB摘要信息的DD報(bào)文，但是作為Slave，RTA需要對(duì)Master發(fā)送的每一個(gè)DD報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)。所以，RTA向RTB發(fā)送一個(gè)新的DD報(bào)文，序列號(hào)為Y+1，該報(bào)文內(nèi)容為空。發(fā)送完此報(bào)文后，RTA產(chǎn)生一個(gè)Exchange-Done事件，將鄰居狀態(tài)變?yōu)長(zhǎng)oading。RTB收到此報(bào)文后，會(huì)將鄰居狀態(tài)變?yōu)镕ull（假設(shè)RTB的LSDB是最新最全的，不需要向RTA請(qǐng)求更新）。
• RTA開(kāi)始向RTB發(fā)送LSR報(bào)文，請(qǐng)求那些在Exchange狀態(tài)下通過(guò)DD報(bào)文發(fā)現(xiàn)的、并且在本地LSDB中沒(méi)有的鏈路狀態(tài)信息。
• RTB向RTA發(fā)送LSU報(bào)文，LSU報(bào)文中包含了那些被請(qǐng)求的鏈路狀態(tài)的詳細(xì)信息。RTA在完成LSU報(bào)文的接收之后，會(huì)將鄰居狀態(tài)從Loading變?yōu)镕ull。
• RTA向RTB發(fā)送LSAck報(bào)文，作為對(duì)LSU報(bào)文的確認(rèn)。RTB收到LSAck報(bào)文后，雙方便建立起了完全的鄰接關(guān)系。

從建立鄰居關(guān)系到同步LSDB的過(guò)程較為復(fù)雜，錯(cuò)誤的配置或設(shè)備鏈路故障都會(huì)導(dǎo)致無(wú)法完成LSDB同步。為了快速排障，最關(guān)鍵的是要理解不同狀態(tài)之間切換的觸發(fā)原因。

OSPF鄰居狀態(tài)機(jī)

這是形成鄰居關(guān)系的過(guò)程和相關(guān)鄰居狀態(tài)的變換過(guò)程。

• Down：這是鄰居的初始狀態(tài)，表示沒(méi)有從鄰居收到任何信息。在NBMA網(wǎng)絡(luò)上，此狀態(tài)下仍然可以向靜態(tài)配置的鄰居發(fā)送Hello報(bào)文，發(fā)送間隔為PollInterval，通常和Router DeadInterval間隔相同。
• Attempt：此狀態(tài)只在NBMA網(wǎng)絡(luò)上存在，表示沒(méi)有收到鄰居的任何信息，但是已經(jīng)周期性的向鄰居發(fā)送報(bào)文，發(fā)送間隔為HelloInterval。如果Router DeadInterval間隔內(nèi)未收到鄰居的Hello報(bào)文，則轉(zhuǎn)為Down狀態(tài)。
• Init：在此狀態(tài)下，路由器已經(jīng)從鄰居收到了Hello報(bào)文，但是自己不在所收到的Hello報(bào)文的鄰居列表中，表示尚未與鄰居建立雙向通信關(guān)系。在此狀態(tài)下的鄰居要被包含在自己所發(fā)送的Hello報(bào)文的鄰居列表中。
• 2-Way Received：此事件表示路由器發(fā)現(xiàn)與鄰居的雙向通信已經(jīng)開(kāi)始（發(fā)現(xiàn)自己在鄰居發(fā)送的Hello報(bào)文的鄰居列表中）。Init狀態(tài)下產(chǎn)生此事件之后，如果需要和鄰居建立鄰接關(guān)系則進(jìn)入ExStart狀態(tài)，開(kāi)始數(shù)據(jù)庫(kù)同步過(guò)程，如果不能與鄰居建立鄰接關(guān)系則進(jìn)入2-Way。
• 2-Way：在此狀態(tài)下，雙向通信已經(jīng)建立，但是沒(méi)有與鄰居建立鄰接關(guān)系。這是建立鄰接關(guān)系以前的最高級(jí)狀態(tài)。
• 1-Way Received：此事件表示路由器發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)有在鄰居發(fā)送Hello報(bào)文的鄰居列表中，通常是由于對(duì)端鄰居重啟造成的。
• ExStart：這是形成鄰接關(guān)系的第一個(gè)步驟，鄰居狀態(tài)變成此狀態(tài)以后，路由器開(kāi)始向鄰居發(fā)送DD報(bào)文。主從關(guān)系是在此狀態(tài)下形成的；初始DD序列號(hào)是在此狀態(tài)下決定的。在此狀態(tài)下發(fā)送的DD報(bào)文不包含鏈路狀態(tài)描述。
• Exchange：此狀態(tài)下路由器相互發(fā)送包含鏈路狀態(tài)信息摘要的DD報(bào)文，描述本地LSDB的內(nèi)容。
• Loading：相互發(fā)送LS Request報(bào)文請(qǐng)求LSA，發(fā)送LS Update通告LSA。
• Full：兩臺(tái)路由器的LSDB已經(jīng)同步。

LSA頭部

LSA是OSPF鏈路狀態(tài)信息的載體

LSA（Link State Advertisement）是路由器之間鏈路狀態(tài)信息的載體。LSA是LSDB的最小組成單位，也就是說(shuō)LSDB由一條條LSA構(gòu)成的。

所有的LSA都擁有相同的頭部，關(guān)鍵字段的含義如下：

• LS age：此字段表示LSA已經(jīng)生存的時(shí)間，單位是秒。
• LS type：此字段標(biāo)識(shí)了LSA的格式和功能。常用的LSA類(lèi)型有五種。
• Link State ID：此字段是該LSA所描述的那部分鏈路的標(biāo)識(shí)，例如Router ID等。
• Advertising Router：此字段是產(chǎn)生此LSA的路由器的Router ID。
• LS sequence number：此字段用于檢測(cè)舊的和重復(fù)的LSA。

LS type，Link State ID和Advertising Router的組合共同標(biāo)識(shí)一條LSA。

LSDB中除了自己生成的LSA，另一部分是從鄰居路由器接收的。鄰居路由器之間相互更新LSA必然需要一個(gè)“通道”。

◉ DR與BDR的選舉及作用

DR與BDR作用

• 減少鄰接關(guān)系
• 降低OSPF協(xié)議流量
  

DR（Designated Router）即指定路由器，其負(fù)責(zé)在MA網(wǎng)絡(luò)建立和維護(hù)鄰接關(guān)系并負(fù)責(zé)LSA的同步。

DR與其他所有路由器形成鄰接關(guān)系并交換鏈路狀態(tài)信息，其他路由器之間不直接交換鏈路狀態(tài)信息。這樣就大大減少了MA網(wǎng)絡(luò)中的鄰接關(guān)系數(shù)量及交換鏈路狀態(tài)信息消耗的資源。

DR一旦出現(xiàn)故障，其與其他路由器之間的鄰接關(guān)系將全部失效，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)也無(wú)法同步。此時(shí)就需要重新選舉DR，再與非DR路由器建立鄰接關(guān)系，完成LSA的同步。為了規(guī)避單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)選舉備份指定路由器BDR，在DR失效時(shí)快速接管DR的工作。

偽節(jié)點(diǎn)是一個(gè)虛擬設(shè)備節(jié)點(diǎn)，其功能需要某臺(tái)路由器來(lái)承載，下面將介紹DR/BDR的選舉規(guī)則。

DR與BDR選舉

選舉規(guī)則：DR/BDR的選舉是基于接口的

• 接口的DR優(yōu)先級(jí)越大越優(yōu)先

• 接口的DR優(yōu)先級(jí)相等時(shí)，Router ID越大越優(yōu)先

鄰居與鄰接關(guān)系

鄰居（Neighbor）關(guān)系與鄰接（Adjacency）關(guān)系是兩個(gè)不同的概念。OSPF路由器之間建立鄰居關(guān)系后，進(jìn)行LSDB同步，最終形成鄰接關(guān)系。

在P2P網(wǎng)絡(luò)及P2MP網(wǎng)絡(luò)上，具有鄰居關(guān)系的路由器之間會(huì)進(jìn)一步建立鄰接關(guān)系。

在廣播型網(wǎng)絡(luò)及NBMA網(wǎng)絡(luò)上，非DR/BDR路由器之間只能建立鄰居關(guān)系，不能建立鄰接關(guān)系，非DR/BDR路由器與DR/BDR路由器之間會(huì)建立鄰接關(guān)系，DR與BDR之間也會(huì)建立鄰接關(guān)系。

鄰接關(guān)系建立完成，意味著LSDB已經(jīng)完成同步，接下來(lái)OSPF路由器將基于LSDB使用SPF算法計(jì)算路由。

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