OSPF排错及其七种状态机

OSPF 路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态：

1. Down：此状态还没有与其他 路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播 网络)和任何其他 路由器。发送hello分组是，使用组播地址224.0.0.5。

2. Attempt：只适于NBMA网络，在NBMA网络中邻居是手动指定的，在该状态下， 路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发送Hello包。

3. Init：在DeadInterval里收到了Hello包，2-Way通信还没有建立起来的状态。

4. two-way：双向会话建立，而RID彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该**DR,BDR。)

5. ExStart：信息交换初始状态，在这个状态下，本地 路由器和邻居将建立Master/Slave关系，并确定DD Sequence Number， 路由器ID大的的成为Master。

6. Exchange：信息交换状态：本地 路由器和邻居交换一个或多个DBD分组(也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息。

7. Loading：信息加载状态：收到DBD后，使用LSACK分组确认已收到DBD。将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则想对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。

8. Full：完全邻接状态，这种邻接出现在Router LSA和Network LSA中。

 

为了模拟出OSPF的基本网络环境，这里有两种配置，一种为普通p2p加上MA的网络，另一种为NBMA网络。

基本链路配置：
R1：
interface Loopback0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
!
interface Serial1/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
serial restart-delay 0
clock rate 64000
!

R2：
interface Loopback0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
speed auto
duplex auto
!
interface Serial1/1
ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
serial restart-delay 0
!

R3：
interface Loopback0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0
speed auto
duplex auto
!

NBMA基本链路配置：
R1：
interface Loopback0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
!
interface Serial1/0
ip address 13.1.1.1 255.255.255.0
encapsulation frame-relay
no fair-queue
serial restart-delay 0
frame-relay map ip 13.1.1.3 103 broadcast
no frame-relay inverse-arp
!

R2：
frame-relay switching
!
interface Serial1/0
no ip address
encapsulation frame-relay
no fair-queue
serial restart-delay 0
clock rate 64000
frame-relay lmi-type ansi
frame-relay intf-type dce
frame-relay route 301 interface Serial1/1 103
!
interface Serial1/1
no ip address
encapsulation frame-relay
serial restart-delay 0
clock rate 64000
frame-relay lmi-type ansi
frame-relay intf-type dce
frame-relay route 103 interface Serial1/0 301
!

R3：
interface Loopback0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
!
interface Serial1/1
ip address 13.1.1.3 255.255.255.0
encapsulation frame-relay
serial restart-delay 0
frame-relay map ip 13.1.1.1 301 broadcast
no frame-relay inverse-arp
!

所有 路由器上OSPF协议均采用以下配置：
router ospf 10
router-id x.x.x.x（x为 路由器编号）
network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

1. Attempt：
只适于NBMA网络，如果一台 路由器的OSPF一直”卡“在Attempt状态：表明该 路由器已发送一个Hello报文，但是没有接到邻居的回应。通常，这个问题出现在使用了neighbor 命令指定邻居的NBMA网络中。

a. 某一台路由器上（R1）指定一个错误的邻接地址：
R1：
router ospf 10
router-id 1.1.1.1
network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0
neighbor 13.1.1.2
!
R1#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
N/A               0    ATTEMPT/DROTHER 00:00:46    13.1.1.2        Serial1/0

b. 使用ACL阻止了Hello分组：
R1：
interface Serial1/0
ip access-group 10 in
!
access-list 10 deny   13.1.1.0 0.0.0.255
access-list 10 permit any
!
R1#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
N/A               0    ATTEMPT/DROTHER 00:01:54    13.1.1.3        Serial1/0

另外，当一端指定了neighbor，另一端没有指定neighbor时，OSPF会经历一个比较长的周期才能建立FULL的邻接关系，这种情况也会与 路由器种类及平台有关，并不是统一的结论。

2. INIT：
路由器收到第一个OSPF Hello分组就进入到Init状态： 路由器首先发送拥有自身ID信息的Hello报文。与之相邻的 路由器如果收到这个Hello报文，就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello报文内。

如果 路由器的某端口收到从其他 路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。

a. 使用ACL在其中一台路由器（R1）上面阻止OSPF Hello分组：
interface Serial1/0
ip access-group 100 in
!
access-list 100 deny   ip 12.1.1.0 0.0.0.255 host 224.0.0.5
access-list 100 permit ip any any
!
于是，在另一台路由（R2）上查看OSPF neighbor信息
R2#show ip os nei

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           0    INIT/  -        00:00:31    12.1.1.1        Serial1/1

b. NBMA中手动指定ip映射时，没有加入”broadcast”参数
R1：
interface Serial1/0
ip ospf network broadcast
frame-relay map ip 13.1.1.3 103 broadcast
no frame-relay inverse-arp
!

R3：
interface Serial1/1
ip ospf network broadcast
frame-relay map ip 13.1.1.1 301
no frame-relay inverse-arp
!
R3#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1    INIT/DROTHER    00:00:35    13.1.1.1        Serial1/1

注意： 这种情况仅在某些特定的 IOS中会出现，现在一些较新的IOS，测试用IOS C7200 12.2(33)SRC一端配置为非broadcast网络，最终仍然能形成FULL邻接关系，但是链接会不太稳定，OSPF neighbor关系抖动。

3. TWO-WAY：
双向会话建立，而RID彼此出现在对方的邻居列表中。

在广播型链路中，两个DROTHER之间停留在two-way状态，DROTHER分别于DR和BDR形成FULL的邻接关系。

停滞在two-way状态的两个路由器，可能是两端均配置了priority为0。
R2：
interface FastEthernet0/0
ip ospf priority 0
!

R3：
interface FastEthernet0/0
ip ospf priority 0
!

R2#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           0    2WAY/DROTHER    00:00:34    23.1.1.3        FastEthernet0/0

R3#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           0    2WAY/DROTHER    00:00:34    23.1.1.2        FastEthernet0/0

4. EXSTART/EXCHANGE：
信息交换初始状态：在这个状态下，本地 路由器和邻居将建立Master/Slave关系，并确定DD Sequence Number， 路由器ID大的的成为Master。

信息交换状态：本地 路由器和邻居交换一个或多个DBD分组(也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息。

a. 接口MTU不匹配：
在拓扑中某一 路由器上修改其端口MTU
R3：
interface FastEthernet0/0
ip mtu 1499
!

R3#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1    EXSTART/DR      00:00:39    23.1.1.2        FastEthernet0/0

R2#show ip os neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           1    EXCHANGE/BDR    00:00:37    23.1.1.3        FastEthernet0/0

解决 方案有两种：
I.
R3(config)#int fa0/0
R3(config-if)# ip mtu 1500
II.
R3(config)#int fa0/0
R3(config-if)# ip ospf mtu-ignore

5. LOADING：
信息加载状态：收到DBD后，使用LSACK分组确认已收到DBD。将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则想对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。

无法设计 实验使OSPF”卡“在该状态。

6. FULL

网上一些说法说的两端认证配置不一样，会使OSPF停留在某些状态，但是实际的测试中并没有实验出现结果。

另外，两台 路由器之间的router-id重复也会造成OSPF出现 故障，停留在哪种状态因厂商而已，这里不做详细讨论。

以上实验均基于 思科IOS平台，其他平台现象暂时不做讨论。