ospf协议总结

OSPF的三张表

邻居表 ：记录ospf路由器之间的邻居状态。

思科：show ip ospf neighbor

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<AR4>display ospf peer brief 
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
		  Peer Statistic Information
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 Area Id          Interface                        Neighbor id      State    
 0.0.0.0          GigabitEthernet0/0/0             5.5.5.5          Full        
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LSDB表： 链路状态数据库表

存在着OSPF的LSA详细信息，通过命令display ospf lsdb查看时为首要信息，需要查看详细的LSA信息需要通过display ospf lsdb router或network…等进行查看。同一个OSPF网络维护着一张LSDB表，所有同一网络的OSPF路由器，其LSDB表都是相同的。

思科：show ip ospf database

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display ospf lsdb 
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
		 Link State Database 

 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    4.4.4.4         4.4.4.4            660  48    8000000C       1
 Router    5.5.5.5         5.5.5.5            660  48    8000000C       1
 Network   10.1.45.5       5.5.5.5            660  32    80000009       0

路由表

对于OSPF来说，存在于路由表中的OSPF路由，都是通过SPF算法计算出来的最优路由。

思科：show ip route ospf 

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<AR4>display ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
Routing Tables: Public
         Destinations : 9        Routes : 9        

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

        4.4.4.4/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
        5.5.5.5/32  OSPF    10   1           D   10.1.45.5       GigabitEthernet0/0/0
      10.1.45.0/24  Direct  0    0           D   10.1.45.4       GigabitEthernet0/0/0
      10.1.45.4/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
    10.1.45.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

LSA、LSDB、SPF与路由表的关联

相互交换自己的LSA从而组成LSDB。【LSDB的形成】

通过SPF算法对LSDB中的路径信息进行一个计算，得出最优的OSPF路由。【路由的产生】

最优的OSPF路由放置在路由表中。如果存在其它路由协议的最优路由与OSPF的最优路由相同，将进行比较路由优先级，优先级小的信任度更高，将成为最优路由放置在路由表中。

OSPF邻居与邻接关系建立的8种必要条件
先从外部出发（协议上）

  1. Version版本（OSPFv2、OSPFv3）
  2. 区域要一致（两端链路配置的区域不一致将无法建立邻居）
  3. Router-id不能冲突

再到内部（链路上）

  1. 认证类型auth type/Data要相同
  2. Netmask 掩码要求一致（两端配置的接口地址掩码要一致）
  3. Hello时间要一致
  4. Dead时间要一致
  5. option中（E、N）区域类型要一致（OSPF的是否为特殊区域）
  6. 【非必要】对于华为设备来说，并不会在意链路的MTU值是否一致。

5种报文

  1. Hello包：建立并维护邻居关系

  2. DD报文：描述LSDB数据库的简要信息

  3. LSR报文：请求LSA

  4. LSU报文：发送完整的LSA信息

  5. LSAck报文：对LSU中LSA的确认

五个报文都会携带OSPF头部

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Hello包：建立并维护邻居关系

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N = 0 不进行7类LSA的同步 N = 1 需要对7类LSA进行同步

E = 0 不进行5类LSA的同步 E = 1 需要对5类LSA进行同步

不存在 N =1 ，E = 1的情况（同一区域不能同时存在5类和7类）

DD报文：描述LSDB数据库的简要信息

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LSR报文：请求LSA
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LSU报文：发送完整的LSA信息

LSA头部信息与链路状态信息

更新、撤销路由　

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LSAck报文：对LSU中LSA的确认

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LSA格式

​ OSPF——LSA讲解_SomeDemo的博客-CSDN博客

邻居关系的7种状态

1 Down状态——在Down状态下，OSPF进程还没有与任何邻居交换信息。OSPF在等待进入Init状态。

2 Init状态——OSPF路由器以固定的时间间隔（缺省10s）发送类型1（Hello）的分组，以便与邻居路由器建立特殊的关系。

3 Two-Way（双向）状态——每台OSPF路由器都使用分组试图与同一个IP网络中的所有邻居路由器建立双向状态或双向通信。Hello分组中含有发送者已知的OSPF邻居列表。当路由器看到它自己出现在一个邻居路由器的Hello分组中时，它就进入了双向状态。

4 ExStart（准启动）状态——当路由器与它的邻居进入到ExStart状态后，他们之间的会话就表征为一种毗邻关系，但这时路由器还没有变成全毗邻状态。ExStart状态是使用类型2的数据库描述（DBD，DataBase Description）分组建立的，两个路由器用Hello分组协商在它们之间的关系谁是“主”，谁是“从”。（具有最高OSPF路由器ID的路由器将胜出并变成“主”）

5 Exchange（交换）状态——在交换状态下，邻居路由器使用类型2的DBD分组来互相发送它们的链路状态信息，也就是说路由器相互描述它们的链路状态数据库。路由器将它们所学到的信息与其现存的链路状态数据库进行比较，并且单独确认每个DBD分组，如果任何一台路由器接收到不在其数据库中的链路信息，该路由器就向其邻居请求有关该链路的完整更新信息。完整的路由信息在“Loading（加载）”状态下被交换。

6 Loading（加载）状态——在相互描述过各自的链路状态数据库之后，路由器可以用类型3的链路状态请求（LSR）分组来请求更完整的信息。当路由器接收到一个LSR的时候，它会用一个类型4的链路状态更新（LSU）分组进行回应。这些类型4的LSU分组含有确切的LSA，而LSA是链路状态型路由选择协议的核心，类型4的LSU分组由类型5的分组所确认。

7 Full Adjacency（全毗邻）状态——加载状态结束之后，路由器就进入全毗邻状态。每台路由器都保存着一张毗邻路由器列表，它就是称为毗邻数据库。

OSPF—邻居状态机

一，hello报文的邻居发现建立过程

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I=1 —–代表当前的DD报文是选举主从的，在exstart状态下才会发送I=1 的报文。

M=1——代表自己还有后续的DD报文 ,告诉对方我得DD报文还没有发送完毕。

MS=1—–代表自己是MASTER, ms=0 代表自己是slave。

DD报文中的两端的MTU值必须一致，在华为的设备中MTU=0，标识忽略MTU的检查。

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1，RT1发送hello报文，DR 没有，邻居没有。第一个探测hello，没有任何的外部信息，只有携带了自己的routerid。

2，RT2在收到AR1的hello报文之后，记录RT1的routerid，并放自己的hello包中。并发送hello报文给RT1，携带自己的routerid。状态升级为INIT。

3，RT1在收到RT2的hello报文后，状态调整为2way。因为此时RT2的hello报文中有自己的routerid。并发送带有RT2的routerid的hello报文给对方。

4，RT2在收到RT1的hello报文后，状态调整为2way。因为此时收到的RT1的hello报文中有自己的routerid。到此双方达到稳定的2way状态。

二，邻居状态机

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1, 开始的状态down状态，也就是第一个hello报文都还没有发送的时候。

2，在收到对方的hello报文后，将状态提升到init状态。此时收到的hello报文中，只有对方的routerid。因为存在双方同时发送第一次的hello报文情况，

所以双方都有可能同时存在都为init的情况。

3，在收到对方的hello报文时候，如果报文中含有自己的routerid，那么状态提升到2-way状态。

4,双方到达2-way状态后，进入exstart状态，开始发送DD报文，选择主从。之后进入到Exchange状态，发送DD报文的LSA简要信息摘要。

5，如果没有需要要请求的LSA那么直接进入FLL状态。如果有需要更新的报文，那么进入loading状态，开始更新信息，更新完毕之后转入到Full状态。

NETWORK
ospf协议总结
http://blog.uanet.cn/NETWORK/ospf协议总结.html
作者
dnsnat
发布于
2025年2月13日
许可协议