OSPF之邻居与邻接关系

   

    在学习ospf时，你是否还能回顾起邻居建立的7中状态和5中报文，如果还有疑惑可以参考我上一篇博科《再回顾CCNP之OSPF邻居建立的7个状态过程》，但是没有详细地描述邻居与邻接关系，通过本篇博科将好好再回顾一下ospf的邻居与邻接关系。

    现在有两句话：1、是邻居关系一定有过邻接关系么？不一定。

             2、是邻接关系一定有过邻居关系么？是的。

               

    下面我再来解释一下：

    在ospf邻居创建的过程中，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），在init阶段先有路由器发送hello包给邻居，如果两端都收到hello包并且hello包里面所指定的参数都已协商完毕，这时候邻居才建立，此时处于two-way状态；继续向下执行，如果两个邻居需要同步LSDB，它们之间需要建立邻接状态，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。

       

             邻居路由器之间会判断是否需要建立邻接关系，有以下7中类型：

            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?

            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DBD（type2）、链路状态请求报文LSA（type3）、链路状态更新报文LSU（type4）、链路状态确认报文LSACK（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DBD报文，DBD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DBD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DBD报文将seq加一。作为Slave的一方，每次发送DBD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DBD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DBD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DBD报文后，将RT1的邻居状态机改为Exstart，并且回应了一个DBD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DBD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DBD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DBD报文时，将报文中的M=0，表示这是最后一个DBD报文了

        8. RT1收到最后一个DBD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DBD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。