116.每日一练

一、题目

[单选]OSPF协议在进行主从关系选举时依据以下哪个参数?

A. OSPF协议的进程号

B. Router ID

C. 启动协议的顺序

D. 接口IP地址

二、答案

三、解析

邻居建立过程

5 在初始情况下，R1、R2 之间的接口激活 OSPF 后，都会开始在这个接口上去发组播的 HELLO 包，目的是发现 OSPF 邻居。HELLO 包里，有个 active neighbor 字段，用来存储路由器在某个 OSPF 接口上发现的邻居，当然，初始情况下，这个 HELLO 包里是不包含任何活跃的邻居的(也就没有 active neighbor 字段)，因为他谁也没发现。

当 OSPF 路由器(R2)在某个 OSPF 接口上收到邻居发来的 HELLO 包(里面没有装 active neighbor)，它会记录下 R1(在自己的 OSPF 接口数据结构中)并且将 R1 的状态视为 Init，然后将 R1 的 Router-ID 存储在自己将要发送的 HELLO 包的 active neighbor 字段里发送出去，这样 R1 就会收到这个 HELLO 包，并且在这个 HELLO 包当中找到自己的 RouterID，那么 R1 会认为，与 R2 已经完成了双边关系的建立，因此 R1 会将 R2 的邻居状态置为 2-way。与此同时，R1 也会继续发送 HELLO 包，并且将 R2 的 Router-ID 放置于 HELLO 包中，而 R2 收到这个 HELLO 包并看见了自己的 Router-ID 后，R2 也会将 R1 的状态置为 2-way，至此 OSPF 的第一个稳态就达到了,此时可以称为邻居。

接下去 R1、R2 会进入 Ex-start 状态并开始进行 master、slave 的协商，协商 M/S 的目的是为了决定在后续的 LSA 交互中，谁来决定 DBD 的序列号，而 Router-ID 大的那个 OSPF 路由器的

接口将会成为 master，由它来决定 DBD seq，对端成为 slave。这里要注意 master 不是 DR，要注意与 DR 的概念进行区分。这个协商过程，是由交互 DBD 包实现的，注意这里使用的是空的 DBD 包，也就是不包含任何 LSA 头部的 DBD 包，这个包当中，有三个位非常关键:I、M、MS。用于 Ex- start 阶段协商 master、slave 的 DBD 包，即在 Ex-start 状态发送的第一个 DBD，I 位(或叫做 Init 位)都是置 1 的，另外 MS 位如果置 1，表示 DBD 报文始发路由器认为自己的 master，当然起初大家都这么认为，在一系列 DBD 交换后，就会得到选举结果，被选举为 slave 的 OSPF 接口，会将发送的 DBD 包 MS 位置为 0;另外 M 位表示 more，如果一个 OSPF 接口发送的 DBD 包 M 位置 1，在表示这不是最后一个 DBD，后续还有 DBD 包待发送。当 OSPF 接口收到一个 DBD 包且其中 M 位置 0 的时候，它就知道与该邻居的 Ex-start 阶段已经过去了，于是将邻居的状态置为 Ex- change，并存储对端发来的 DBD 包所包含的 LSA 头部，当然，他自己也发送关于自己 OSPF DB 的摘要给邻居。如此一来，双方都能通过 DBD 的交互，了解到对方 OSPF DBD 中的摘要情况。在这个过程中，可能交互数个 DBD 报文，并要注意，这些报文的 I 位都置 0，且 M 位一般也置 0，除非这是某个 OSPF 接口发送的非最后一个 DBD 包。

当 R1 收到一个 M 位置 0 的 DBD 包的时候，它就知道，这是邻居发来的最后一个 DBD 包了，如果它搜集完这个邻居(假设是 R2)发来的 DBD 并且发现，这些 DBD 里有它感兴趣的 LSA，它期望更详细的 LSA 信息时，它将 R2 置为 Loading 状态，并且开始发送 LSR 报文去请求特定 LSA 的详细信息。R2 收到这个 LSR 后，会以 LSU 进行回应，其中就包含了对方请求的 LSA 详细信息，因此，只有在 LSU 报文中，才能看到 LSA 的完整信息。收到 LSU 后，R1 将 LSU 中所包含的 LSA 放进自己的 LSDB，并且给 R2 发一个 Lsack 进行确认。当 OSPF 接口上所有的待请求的 LSA 全部收到更新后，它会将邻居置为 FULL。至此，OSPF 邻接关系的建立达到 Full 邻接。

状态机

1.Down

在 DOWN 状态下，OSPF 接口仍然有尝试发现邻居的意愿，因此会不断的发送组播 hello 包。

2.Init

当 OSPF 接口收到链路上某个邻居发来的第一个 HELLO 包的时候，它会在接口上将该邻居置为 init 状态，注意这个 hello 包中可能并未包含任何的邻居信息。但是这至少证明，我这个 OSPF 接口在这个链路上，至少有个活的邻居。

下面是一个没有发现任何 active neighbor 的 hello 包:

3.Two-way

当 OSPF 路由器在某个链路上发现了邻居后，它自己发送的 hello 包里就会增加 active neighbor 字段，用于存储在该链路上发现的 OSPF 邻居。当一台 OSPF router 看到自己(的 RouterID)出现在邻居发过来的的 hello 分组中，它就会将该邻居置为 Two-way。该状态是 OSPF 邻居之间可以具有的最基本的关系，也是第一个稳态，但是此时两者还不能共享路由信息。

下面是一个已经在链路上发现了邻居 1.1.1.1 的 hello:

4.Ex-Start

一台 OSPF 路由器在将某个邻居置为 2way 状态后，就开始发送空的 DBD 包，用于协商 Master/Slave。这个

就是 ex-start 状态。两台 Router 间用空的 DBD 分组确定 Master 和 Slave 关系(注意不是 DR 和 BDR)，在 DBD 包中有 3 个标记位用来管理邻接关系的建立过程:

I 位或称为初始位(Initial bit) 用于 Ex-Start 协商主从关系的初始化协商的 DBD 包，该位置 1 代表此报文用于协商主从;

M 位或称为后继位(More bit) 如果这不是 OSPF Router 发送的最后一个 DBD，该位置 1; MS 位或称为主/从位(Master/Slave bit) 如果始发路由器是 Master，则该位置 1; 如果某台 OSPF Router 收到邻居发来的 DBD，I 位也就是 Init 位置 0，则意味着 Ex-Start 状态

结束，并且 MS/Slave 已经选出来了，那么该路由器会将邻居置为 Ex-change 状态，开始用包含 LSA 头部的 DBD 交换各自的 LSBD。

下面是一个用于初始化协商的 DBD 消息:

5.Ex-change

这个过程，双方使用包含自己 LSA 头部的 DBD 报文进行交互，并且将对方发过来的 LSA 头部、并且自己感兴趣的 LSA(或自己没有的 LSA)存储在一个本地 OSPF 接口的队列里，以便在下一个阶段进行 LSA 详细信息的请求。当某个 OSPF 接口收到邻居发来的 DBD，M 位置 0，则表示对方已经发完 DBD 了，与此同时，如果该路由器的这个 OSPF 接口上存在待请求的 LSA，那么它会将这个邻居置为 Loading 状态。

下面是一个装载了 LSA 头部的 DBD 消息: