OSPF鄰居建立過程及報文詳解
R1配置如下：
router ospf 1
router-id 1.1.1.1
啓
network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0
network 192.168.1.0 0.0.0.3 area 0
R2配置如下：
router ospf 1
router-id 10.10.10.10
network 10.10.10.10 0.0.0.0 area 0 //在相應網段的接口上開啓OSPF，屬於區域0
network 192.168.1.0 0.0.0.3 area 0
OSPF鄰接已經建立成功，下面我們就來分析下整個鄰接建立過程：
首先來總結一下OSPF鄰接各個階段：
1.down state:路由器還末收到鄰居發來的HELLO包
2.init state:路由器收到鄰居發來的HELLO包，但在鄰居階段中看不到自己的ROUTER-ID
3.two-way state:路由器在收到鄰居發來的HEELO包中，能夠看到自己的ROUTER-ID，就進入該狀態(需要選舉DR和BDR的在這階段選舉)
4.exstart state:在選舉DR和BDR之後，開始選主從（ROUTER-ID大的為主，作用為了同步DBD的序列號）
5.exchange state:主從協商完成後，進行DBD的同步
6.loading state：DBD同步完成後，進行LSA的同步
7.full state:LSA同步完成之後
在NBMA還有個attempt(嘗試狀態)：為NBMA網絡中的一個正常過濾狀態，即我發送了HELLO等待對方的迴應，如果對方不迴應則一直滯留在此狀態。
現在我們來分析一下每個報文的作用：
1.R1的接口上啓用了OSPF後，會向外組播發送OSPF的HELLO報文。SIP＝192.168.1.1 DIP：224.0.0.5 TTL＝1 （有DR和BDR網絡中，DR和BDR路由器向外送LSA的目標地址為224.0.0.5,DRother路由器向DR和BDR發送LSA的目標地址為224.0.0.6）
OSPF的頭部格式：
Version：OSPF的版本號，對於OSPFv2來説，其值為2，IPV6為3。
Message Type：OSPF報文的類型。數值從1到5，分別對應Hello報文、DD報文、LSR報文、LSU報文和LSAck報文。
Packet length：OSPF報文的總長度，包括報文頭在內，單位為字節。
Router ID：始發該LSA的路由器的ID。(優先採用手工指定，沒有則looopback最大的，再接口IP最大的，必須得有)
Area ID：始發LSA的路由器所在的區域ID。
Checksum：對整個報文的校驗和。
AuType：驗證類型。可分為不驗證、簡單（明文）口令驗證和MD5驗證，其值分別為0、1、2。
Authentication：其數值根據驗證類型而定。當驗證類型為0時未作定義，為1時此字段為密碼信息，類型為2時此字段包括Key ID、MD5驗證數據長度和序列號的信息。
説明：MD5驗證數據添加在OSPF報文後面，不包含在Authenticaiton字段中。
HELLO報文格式：
Network Mask：發送Hello報文的接口所在網絡的掩碼
HelloInterval：發送Hello報文的時間間隔。
Router-id Pri：路由器優先級。如果設置為0，則該路由器接口不能成為DR/BDR（0-255）。
RouterDeadInterval：失效時間。如果在此時間內未收到鄰居發來的Hello報文，則認為鄰居失效。
Designated Router：指定路由器的接口的IP地址。
Backup Designated Router：備份指定路由器的接口的IP地址。
Neighbor：鄰居路由器的Router ID。（上圖中還沒有形成鄰居所以沒有）
2.R2的接口上啓用了OSPF後，會向外組播發送OSPF的HELLO報文。SIP＝192.168.1.2 DIP：224.0.0.5 TTL＝1 （有DR和BDR網絡中，DR和BDR路由器向外送LSA的目標地址為224.0.0.5,DRother路由器向DR和BDR發送LSA的目標地址為224.0.0.6）
格式同上！
3.R1收到對方發來的HELLO包，並在鄰居字段中能看到自己的ROUTER-ID，進入TWO－WAY狀態。
active neighbor字段中為R1的ROUTER-ID 1.1.1.1 ,進入TWO-WAY狀態
4.R2收到對方發來的HELLO包，並在鄰居字段中能看到自己的ROUTER-ID，進入TWO－WAY狀態。
active neighbor字段中為R1的ROUTER-ID 10.10.10.10 ,進入TWO-WAY狀態
需要選舉DR和BDR的在這個階段中開始選舉，接口優先級高的優先成為DR或BDR，優先級相等時，ROUTER-ID大的為DR或BDR，其它的路由器為DRother。
5.在選舉DR和BDR（或不需要選舉DR和BDR）後，進入exstart state，開始選主從（ROUTER-ID大的為主，作用為了同步DBD的序列號）R1和R2分別向外發DBD報文，都認為自己為主，其中的I、M、MS位分別置1,I表示為第一個包，M表示後面還有更多包，MS表示為主
DBD報文的格式：
包括OSPF的首部信息+DBD信息 OSPF首部格式看前面有介紹，這裏不説了
Interface MTU：在不分片的情況下，此接口最大可發出的IP報文長度為1500。
options:可選項(見下面)
I（Initial）：當發送連續多個DD報文時，如果這是第一個DD報文，則置為1，否則置為0。
M（More）：當連續發送多個DD報文時，如果這是最後一個DD報文，則置為0。否則置為1，表示後面還有其他的DD報文。
MS（Master/Slave）：當兩台OSPF路由器交換DD報文時，首先需要確定雙方的主（Master）從（Slave）關係，Router ID大的一方會成為Master。當值為1時表示發送方為Master。
DD Sequence Number：DD報文序列號，由Master方規定起始序列號，每發送一個DD報文序列號加1，Slave方使用Master的序列號作為確認。主從雙方利用序列號來保證DD報文傳輸的可靠性和完整性。
OSPF的可選項，但功能都是一樣的，下面講一下各個可選項的作用：
DN：用於基MPLS的VPN
O：表明始發路由器是支持Opaque LSA(類型9、10和11)
DC：當始發路由器支持按需電路上的OSPF能力時，該位被設置
L：包含鏈路本地信念
N/P：只用在Hello包中N=1説明支持NSSA 外部LSA，N＝0,那麼路由器不發送和接收NSSA外部LSA P只用在NSSA中頭部 通知ABR把7類LSA轉化成5類LSA
MC ：當路由器具有轉發IP組播能力時，被設置
E：E＝1,接收5類LSA，＝0不接收5類LSA
MT：設置了該位表示始發路由器支持多拓撲OSPF（MT-OSPF）
6.通過比較ROUTER-ID，R2的ID大所以成為主，R1成為備，R1使用R2的序列號497發送LSA的頭部信息給R2（I＝0,M＝1,MS＝0）不為第一個包，後面還有包，為從
在BDB的主從協商完畢就進入了exchange狀態了。
7.R2收到R1發來的DBD中的LSA頭部信息，同時向R1發送DBD報文，攜帶LSA的頭部。
（I＝0,M＝1,MS＝1）不為第一個包，後面還有包，為主，序列號+1為498
同時R2先知道自己的數據庫是否同步，所以發送LSR，請求沒同步的LSA
LSA的頭部格式：
LS age：LSA產生後所經過的時間，以秒為單位。LSA在本路由器的鏈路狀態數據庫（LSDB）中會隨時間老化（每秒鐘加1），但在網絡的傳輸過程中卻不會。
LS type：LSA的類型。常用有1、2、3、4、5、7類LSA。
Link State ID：具體數值根據LSA的類型而定。
Advertising Router：始發LSA的路由器的ID。
LS sequence number：LSA的序列號，其他路由器根據這個值可以判斷哪個LSA是最新的。
LS checksum：除了LS age字段外，關於LSA的全部信息的校驗和。
length：LSA的總長度，包括LSA Header，以字節為單位。
R2發送LSR請求，請求末同步的LSA，就是一些LSA的頭部信息
LS type：LSA的類型號 //上圖中為路由器LSA
Link State ID：鏈路狀態標識，根據LSA的類型而定。 //LDID 1.1.1.1
Advertising Router：產生此LSA的路由器的Router ID。//通告AD 1.1.1.1
8.R1收到R2發過來的BDB，要發送DBD的確認給DBD的主路由器也就R２,同時R1沒有DBD的包了，所以M＝0,表示為最後一個DBD包。（但如果主再發DBD包過來，從還是要發DBD進行確認，這叫隱式確認）
DBD的確認就是發送一個DBD包，序列號為主的序列號，這叫隱式確認。
同時，R1也知道自己的數據庫哪些末同步，也向R２發送LSR請求末同步的LSA，也就是一些LSA的頭部信息
LS type：LSA的類型號 //上圖中為路由器LSA 1類LSA
Link State ID：鏈路狀態標識，根據LSA的類型而定。 //LDID 10.10.10.10
Advertising Router：產生此LSA的路由器的Router ID。//通告AD 10.10.10.10
在發送LSR時就進入了loading狀態。
R1收到R2發過來的LSR請求，則發回LSU給R1
發達LSU給LSR請求的路由（包含具體的LSA信息）
Number of LSAs：該報文包含的LSA的數量。
LSAs：該報文包含的所有LSA。
9.R2收到R1發來的LSU要對收到的LSU進行確認，發送LSACK叫做顯式確認。
LSAck報文用來對接收到的LSU報文進行確認，內容是需要確認的LSA的Header。一個LSAck報文可對多個LSA進行確認。
LSA Headers：該報文包含的LSA頭部。
同時接收到R1的LSR請求，發送LSU
包含多條LSA的具體信息
同時R2後面沒有DBD數據包了，要發送出最後一個DBD（M＝0），告訴R1沒有DBD包了
10.R1收到LSU後，對該LSU發送確認LSACK
R1收到R2發來的最後一個DBD包後，還是要發回確認的。
exchange和loading之間沒有嚴格的界限，在exchange狀態也會傳送LSR、LSU、LSACK等信息，大家明白就好，不必太追究。這期間可能還有更多的LSA請求、更新、確認，直到LSDB的完全同步。
至此R1和R2的LSDB完全同步了，進入FULL狀態，R1和R2建立鄰接關係，每隔10s發送HELLO報文，運行SPF算法計算路由，把最最佳路由加入到全局路由表中。
：寫博文有半個多月了，雖然寫得不怎麼樣，但畢竟還是原創，寫起來還真不是一件易事，每次寫一篇至少要花2-3個小時，希望大家多多支持啊，你們的支持是我的動力！謝謝各位！