OSPF鄰居關(guān)系建立過程詳解

OSPF鄰居關(guān)系建立過程詳解在初始情況下，A、B在某個(gè)接口激活了OSP謝，都會開始在這個(gè)接口上去發(fā)組播的HELL的，目的是發(fā)現(xiàn)OSPI4B居。HELLOS里，有個(gè)activeneighbor字段，用來存儲路由器在某個(gè)OSP莪口上發(fā)現(xiàn)的鄰居，當(dāng)然，初始情況下，這個(gè)HELLOS里是不包含任何活躍白鄰居的（也就沒有activeneighbor字段），因?yàn)樗l也沒發(fā)現(xiàn)。當(dāng)OSPFM由器（B）在某個(gè)OSPF^口上收到鄰居發(fā)來的HELLCfe（里面沒有裝activeneighbor）,它會記錄下A（在自己的OSP強(qiáng)口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中）并且將A的狀態(tài)視為init，然后將A的RouterlD存儲在自己將要發(fā)送的HELLOS的activeneighbor字段里發(fā)送出去，這樣A就會收到這個(gè)hello包，并且在這個(gè)hello包當(dāng)中找至U自己的RouterlD,那么A會認(rèn)為，與B已經(jīng)完成了雙邊關(guān)系的建立，因此A會將B的鄰居狀態(tài)置為two-wayo與此同時(shí)，A也會繼續(xù)發(fā)送HELL函,并且將B的routerlD放置于HELL跑中，而B收到這個(gè)hello包并看見了自己的RouterlD后，B也會將A的狀態(tài)置為two-way,至此OSPFF勺第一個(gè)穩(wěn)態(tài)就達(dá)到了接下去A、B會進(jìn)入ex-start狀態(tài)并開始進(jìn)行master>slave的協(xié)商，協(xié)商M/S的目的是為了決定在后續(xù)的LSA交互中，誰來決定DD的序列號，而RouterlD大的那個(gè)OSPFM由器的接口將會成為master,由它來決定DDseq對端成為slave。這里要注意master不是DR要注意與DR的概念進(jìn)行區(qū)分。這個(gè)協(xié)商過程，是由交互DB而實(shí)現(xiàn)的，注意這里使用的是空的DBDa,也就是不包含任何LSA頭部的DBDfe,這個(gè)包當(dāng)中，有三個(gè)位非常關(guān)鍵：I、MMS用于ex-start階段協(xié)商master、slave的DBDfe,I位（或叫做init位）都是置1的，另外MSB如果置1,表示DBD艮文始發(fā)路由器認(rèn)為自己的master,當(dāng)然起初大家都這么認(rèn)為，在一系列DB應(yīng)換后，就會得到選舉結(jié)果，被選舉為slave的OSPFg口，會將發(fā)送的DBDfeMSB置為0;另外M位表示more,如果一個(gè)OSP強(qiáng)口發(fā)送的DBDfeM位置1,在表示這不是最后一個(gè)DBD后續(xù)還有DBDfe待發(fā)送。當(dāng)OSPF?口收至U一個(gè)DB而且其中I位置0的時(shí)候，它就知道與該鄰居的ex-start階段已經(jīng)過去了，于是將鄰居的狀態(tài)置為ex-change,并存儲對端發(fā)來的DBDfe所包含的LSA頭部，當(dāng)然，他自己也發(fā)送關(guān)于自己OSPFDB的摘要給令B居。如此一來，雙方都能通過DBD勺交互，了解到對方OSPFDB中的摘要情況。在這個(gè)過程中，可能交互數(shù)個(gè)DBD艮文，并要注意，這些報(bào)文的I位都置0,且M位一般也置1,除非這是某個(gè)OSP莪口發(fā)送的最后一個(gè)DBDfeo當(dāng)RouterA收到一個(gè)M位置0的DBDfe的時(shí)候，它就知道，這是鄰居發(fā)來的最后一個(gè)DBDfe了，如果它搜集完這個(gè)鄰居(假設(shè)是B)發(fā)來的DB陰且發(fā)現(xiàn)，這些DBDS有它感興趣的LSA它期望更詳細(xì)的LSA信息時(shí)，它將B置為Loading狀態(tài)，并且開始發(fā)送LSR報(bào)文去請求特定LSA的詳細(xì)信息。B收到這個(gè)LSR后，會以LSU?行回應(yīng)，其中就包含了對方請求的LSA詳細(xì)信息，因此，只有在LSU艮文中，才能看到LSA的完整信息。收至ULSU后，A將LSU中所包含的LSA放進(jìn)自己的LSDB并且給B發(fā)一個(gè)Lsack進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)OSP莪口上所有白^待請求的LSA全部收到更新后，它會將鄰居置為FULL至此，OSP鄰接關(guān)系的建立達(dá)到全毗鄰。在這里我們有個(gè)地方需要留意，我們通常說，OSP璐由器A與B進(jìn)入了xx狀態(tài)，其實(shí)這句話并不嚴(yán)謹(jǐn)，原因之一，是因?yàn)镺SP層接口敏感型協(xié)議，許多的操作都是以O(shè)SPFS口作為立足點(diǎn)去考慮的，譬如鄰居關(guān)系的建立，再如D麗BDR我們不能說一臺路由器是DR準(zhǔn)確的說，應(yīng)該是某路由器的某個(gè)接口是DR再者，說兩臺路由器之間是xx狀態(tài),這個(gè)也不嚴(yán)謹(jǐn)，所謂的鄰居狀態(tài)，必須是以某臺路由器為觀察點(diǎn)，在其某個(gè)接口上觀察到的某個(gè)鄰居的狀態(tài)，因此可能出現(xiàn)的一個(gè)情況是，在A上，看到的B的狀態(tài)為Loading,但是在B上，A的狀態(tài)已經(jīng)是FULL了。F面是關(guān)于狀態(tài)機(jī)的詳細(xì)解釋：1.Down在DOWN態(tài)下，OSP莪口仍然有嘗試發(fā)現(xiàn)鄰居的意愿，因此會不斷的發(fā)送組播hello包。2.Attempt如果一個(gè)路由器，它鄰居處于這種狀態(tài)，則表示它從鄰居沒有收到任何信息，但是做了努力來與鄰居聯(lián)系。僅在NBMAI絡(luò)上存在，當(dāng)NBM艇絡(luò)上具有DR選取資格的路由器和其鄰居路由器相連的接口開始變?yōu)橛行?Activ/e)時(shí),或者當(dāng)這臺路由器成為DR或BDR寸，這臺具有DR選取資格的路由器將會把鄰居路由器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到Attempt狀態(tài)。在Attempt狀態(tài)下，路由器將使用hellointerval時(shí)間代替pollinterval的時(shí)間來作為向鄰居發(fā)送hello數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔。3.init當(dāng)OSPF^口收到鏈路上某個(gè)鄰居發(fā)來的第一個(gè)HELLOfe的時(shí)候，它會在接口上將該鄰居置為init狀態(tài)，注意這個(gè)hello包中可能并未包含任何的鄰居信息。但是這至少證明，我這個(gè)OSP虛口在這個(gè)鏈路上，至少有個(gè)活的鄰居。下面是一個(gè)沒有發(fā)現(xiàn)任何activeneighbor的hello包:openshortestPathftrstEospfHeaderQ5FFVersion:2MessageType:HelloPacket(1)PacketLength:44sourceospfRouter:1.1.1.1(1.1.1.1)AreaID：Q+Q.U.U(Backbone)Packetchecksuin:0xea9c[correct]AuthType;NullAuthData(none)bospfHelloPacketNetworkMask:255,255.255.0Helloimerval：ioseconds+)opfions:0x12(l,e)Routerpriority:1RouterDeadinterval:40secondsDesignatedRouter：0.0,0.0BackupDesignatedRouter:0.0.0.0hOSPFULSDaiaBlock4.Two-way當(dāng)OSP璐由器在某個(gè)鏈路上發(fā)現(xiàn)了鄰居后，它自己發(fā)送的hello包里就會增加activeneighbor字段，用于存儲在該鏈路上發(fā)現(xiàn)的OSP鄰居。當(dāng)一臺OSPFrouter看到自己(的RouterID)出現(xiàn)在鄰居發(fā)過來的的hello分組中，它就會將該鄰居置為Two-way。該狀態(tài)是OSPF4B居之間可以具有的最基本的關(guān)系，也是第一個(gè)穩(wěn)態(tài)，但是此時(shí)兩者還不能共享路由信息。下面是一個(gè)已經(jīng)在鏈路上發(fā)現(xiàn)了鄰居1.1.1.1的hello:OpenShortestPathFir3tEospfHeaderosPFversion：2MessageType:HeiloPacket(1)PackerLengih：48sourceOSPFRouter:2.2.2.2(2.2.2.2)Areaio；0.0.0.0(BacKbon。PacketChecksum:0xe694[correct]AuthType:Nul1AuthData(none)BospfHelloPacketNetworkr^ask:255.255.255.0Hellointerval:10seconds國opiions:0X12(lie)RouterPriority:1ftouterDeadimerval:40secondsDesignatedRouter:0.0.0.0BackupDes~lanatedRouteriP.O.0.0(ActiveNeighbor:1.1.1.1國ospfllsDataeiocic5.ExStart一臺OSP璐由器在將某個(gè)鄰居置為2way狀態(tài)后，就開始發(fā)送空的DBD&,用于協(xié)商master/slave。這個(gè)就是ex-start狀態(tài)。兩臺router間用空的BDB分組確定master和slave關(guān)系(注意不是DR和BDR,在DBDa中有3個(gè)標(biāo)記位用來管理鄰接關(guān)系的建立過程：I位或稱為初始位(initialbit)用于ex-start協(xié)商主從關(guān)系的初始化協(xié)商的DBDM,該位置1M位或稱為后繼位(Morebit)如果這不是OSPFrouter發(fā)送的最后一個(gè)DBD該位置1MSB或稱為主/從位(Master/slavebit)如果始發(fā)路由器是Master,則該位置1如果某臺OSPFrouter收到鄰居發(fā)來的DBDI位也就是init位置0,則意味著ex-start狀態(tài)結(jié)束，并且MS/slave已經(jīng)選出來了，那么該路由器會將鄰居置為exchange狀態(tài)，開始用包含LSA頭部的DB應(yīng)換各自的LSBD下面是一個(gè)用于初始化協(xié)商的DBDi息：Op?nShortestPathFirst+ospfHeadertOSPFDB口€與CT'lptloninterfacemtu：15QUT.options:0x52(otLiE)□eDescription:0x07(.1,H,MSJ....。.…-Ft:ooBResyncbirlanotser.1-I：InitbitIsSet?1.=m：worebit1sset1=ms：Master/slavebitissetDDSequence:~7954sospfllsDataBlock6.Exchange狀態(tài)這個(gè)過程，雙方使用包含自己LSA頭部的DBD艮文進(jìn)行交互，并且將對方發(fā)過來的LSA頭部、并且自己感興趣的LSA(或自己沒有的LSA存儲在一個(gè)本地OSPF^口的隊(duì)列里，以便在下一個(gè)階段進(jìn)行LSA詳細(xì)信息的請求。當(dāng)某個(gè)OSPF接口收到鄰居發(fā)來的DBDM位置0,則表示對方已經(jīng)發(fā)完DBDT,與此同時(shí)，如果該路由器的這個(gè)OSPF?口上存在待請求的LSA那么它會將這個(gè)鄰居置為loading狀態(tài)。下面是一個(gè)裝載了LSA頭部的DBDi息:

OpenShortestPathFirst[±ospfHeadertospfDBDescriptioninterfacemtui1500+options:0x52(o,LrE)TDEDescription:0x02(M)....。…=R：oobResyncbitisnotser|....■0.-i：mixbixisnotset~|1.=M：Morebitisset0=MS：Master51avebit1snotsetlsaHeaderu__LSAge:19lsaHeaderu__LSAge:19secondsDohotAge:False||opt1ons；0xZ2(DCIE)Link-StateAdverfisementType:Router-LSA(1)l1nkstateio:1.1.1.1AdvertisingRouter:1.1.1.1<1.1.1,1)LSsequenceNumber:0x60000002LSchecksum:0x3e21Length:4sOSPFLLSDataBlack7.loading狀態(tài)OSPFrouter使用LSR去請求LSA的詳細(xì)信息，對方使用LSU發(fā)來更新，因此只有LSU里才有LSA的完整信息。在收到LSU后，一方面本地使用LSAack進(jìn)行確認(rèn)，另一方面將LSU中包含的LSA裝載進(jìn)自己的LSDB以下是一個(gè)LSR消息，非常的簡單：openshortestPathpirstEospfHeadertLinksrareRequestLink-stateAdvertisemen