OSPF協議鄰居建立以及報文
一、OSPF報文有五種報文形式
1、 Hello報文：週期性發送，用來發現和維持OSPF鄰居關係。(DR\BDR使用組播地址224.0.0.5向鄰居發送報文，其他路由器向DR和BDR使用224.0.0.6發送報文。P2p和廣播hello時間是10S，NBMA和P2MP是30秒。)
2、DD報文（Database Description packet）：描述了本地LSDB的摘要信息，用於兩臺路由器進行數據庫同步。（即LSA的HEAD信息）
3、 LSR報文（Link State Request packet）：向對方請求所需的LSA。只有在雙方成功交換DD報文後纔會向對方發出LSR報文
4、LSU報文（Link State Update packet）：向對方發送其所需要的LSA
5、LSAck報文（Link State Acknowledgment packet）：用來對收到的LSA進行確認。（由於可靠的Tcp傳輸，所以需要lsack確認。內容是LSA的head，）
通過LSA形成LSDB，OSPF設備將LSDB轉換成一張有向帶權圖，同一個區域內的LSDB相同，每臺設備根據SPF算法計算出依自己爲根的最短路徑樹。
二、OSPF鄰居的八種狀態
1、Down 沒有從鄰居處收到hello數據包。
2、Attempt 用於NBMA網絡的連接，並表明沒有新的信息從這個鄰居處收到。
3、 Init 從另外的路由器收到hello報文，但是在此hello報文中沒有看到自己的router ID。
4、2way 從鄰居處接收到的hello報文的鄰居字段中包含有自己的router ID。這個狀態下選舉DR和BDR。
5、ExStart 建立主/從關係並決定初始的DD序號以便準備交換DD報文。帶有最高router ID的路由器將成爲主路由器。
6、Exchange 路由器通過發送DD報文向鄰居描述它自己的完整的鏈路狀態數據庫，同時，路由器也可以發送LSR報文來請求更新的LSA。
7、 Loading 路由器將發送LSR給鄰居請求在Exchange狀態下發現的新的LSA，並接收對請求的LSA的響應報文（LSU）。
8、Full 鄰居路由器的LSDB中所有的LSA都有了，本路由器和鄰居路由器形成鄰接關係（adjacency）。
其中，Down、2way、Full狀態是穩定狀態。其狀態圖，如下：
三、OSPF鄰居的建立
在R1啓動OSPF，配置如下：
#
interface Ethernet0/0/0
ip address 192.168.1.1 255.255.255.252
#
interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.0
network 192.168.1.0 0.0.0.3
#
在R1端口抓包：
R1端口啓動ospf後，發送組播hello報文，SIP爲192.168.1.1 DIP是224.0.0.5，TTL時間是1秒。
Version：值爲2時，是OSPFv2版本；值爲3時，是OSPFv3，即是IPv6版本。
Network MAsk:表示路由器發包接口所處IP子網的網絡掩碼（IP前綴長度）。
Hello Interval：表示生成hello的ospf路由器會每隔多長時間發送一次Hello消息，單位爲秒。
Dead Interval：若在此時間段內沒有收到hello報文，就會宣佈該路由器失效，此時間是hello的四倍。
Designated Router：指定路由器和備份路由器，即DR與BDR。
在R2啓動OSPF，配置如下：
#
interface Ethernet0/0/0
ip address 192.168.1.2 255.255.255.252
#
interface LoopBack0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 192.168.1.0 0.0.0.3
#
在R2端口抓包：
R2端口啓動ospf，發送組播hello報文，SIP爲192.168.1.2 DIP是224.0.0.5，TTL時間是1秒。
R1收到R2的hello報文後，並在鄰居字段看到自己的router id，進入two-way狀態。
R2收到R1 的hello報文，並看到自己的router id，狀態進入two-way。
需要在抓包：
R1向外宣告自己是DR，同時R2嚮往宣告自己是DR，選舉優先級大的、router-id大的。
R1向外宣告，R1側抓包如下：
R2向外宣告，R2側抓包如下：
通過以上選擇，R2爲DR，R1爲BDR。
通過DR和BDR選舉後，ospf 狀態進入exchange狀態。
以下是在R1側 抓包分析：
R2先收到R1的DB報文，
R1收到R2發送的DB報文
R2先收到R1的DB報文，然後進行LSA請求，同時收到R1的響應，LS update報文。
R1通過R2的DB報文，進行LSA請求。
R2收到R1發送的LSA update後，發送LSACK確認；同時，R1收到R2發送的LSA update後，也發送LSACk確認。
當R1和R2的LSA同步後，進入鄰居狀態。每hello時間發送hello報文，每臺設備依自己爲根根據LSDB運行SPF計算最小生成樹。
