开放式最短路径优先OSPF（Open Shortest Path First）基本原理

OSPF基本原理：

OSPF协议路由的计算过程可简单描述如下：

1. 建立邻接关系，过程如下：

   1. 本端设备通过接口向外发送Hello报文与对端设备建立邻居关系。
   2. 两端设备进行主/从关系协商和DD报文交换。
   3. 两端设备通过更新LSA完成链路数据库LSDB的同步。

   此时，邻接关系建立成功。

2. 路由计算

   OSPF采用SPF（Shortest Path First）算法计算路由，可以达到路由快速收敛的目的。

OSPF邻居状态机

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。

邻居和邻接状态是通过OSPF状态机表现的，OSPF共有8种邻居状态机，分别是Down、Attempt、Init、2-way、Exstart、Exchange、Loading、Full，如图1所示。Down、2-way、Full是稳定状态，Attempt、Init、Exstart、Exchange、Loading是不稳定状态。不稳定状态是在转换过程中瞬间存在的状态，一般不会超过几分钟。

图1 OSPF邻居状态机：

表1 OSPF邻居状态机及含义

状态机	含义
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设备的Hello报文。
Attempt	处于本状态时，定期向手工配置的邻居发送Hello报文。 说明： Attempt状态只适用于NBMA类型的接口。
Init