在學習OSPF鄰接關系前需要先了解OSPF的幾種接口狀態及鄰居狀態。

1.OSPF路由器接口狀態

以太網中OSPF路由器接口狀態分為6種：

1、 Down狀態,運行OSPF的接口初始化的狀態。

Down接口狀態

2、Waiting狀態，路由器接口正在競選DR、BDR的狀態。競選DR與BDR將于waiting time時間周期內完成，若DR與BDR已經競選完成后加入的ospf路由器將不會重新選舉DR與BDR。

Waiting接口狀態

3、 DR狀態，路由器成為所連網絡的DR，并將和所有鄰居路由器建立鄰接關系。

DR接口狀態

4、 BDR狀態，路由器成為接口所連網絡的BDR，并將和所有鄰居路由器建立鄰接關系。

BDR接口狀態

5、 DRother狀態，所連網絡中除DR與BDR外剩余路由器接口，僅僅會和所連網絡上的DR和BDR建立鄰接關系。DRother之間不會建立鄰接關系。

DROTHER接口狀態

6、Loopback，loopback接口的狀態。

loopback接口狀態

注：由于OSPF是一種接口敏感性協議，所以一臺路由器所在不同區域的接口可能會是不同的接口狀態。

同區域的接口可能呈現不同的接口狀態

此外，在點對點網絡環境中還有point to point接口狀態，此狀態為運行OSPF的點對點接口開始發送Hello報文，并嘗試和對端的路由器建立鄰接關系。

point to point接口狀態

2.OSPF路由器鄰居狀態

以太網中OSPF路由器鄰居狀態分為7種：

1、 Down狀態：鄰居狀態機的初始狀態，是指在之前的Dead-Interval時間（在以太網環境中，默認的Dead-Interval時間為Hello-Interval的4倍，即40秒）內沒有收到對方的Hello報文。

2、 Init狀態：此狀態表示此設備已經收到了鄰居的HELLO報文，但鄰居并沒有收到我發的HELLO報文。（鄰居發來的HELLO報文中列出的鄰居里沒有包含我的Router ID）。

Down鄰居狀態

3、2-Way狀態：此狀態表示鄰居之間雙方互相收到了對方發送的HELLO報文，建立了鄰居關系（并非鄰接關系）。在以太網環境中DROTHER之間狀態將一直維持在2-Way狀態。

2-Way鄰居狀態

4、 ExStart狀態：此狀態標識鄰居之間交互協商DBD報文，協商鄰居主從關系及以哪臺設備的序列號為基準發送報文，主從關系的作用在于后續同步LSA時哪臺設備為主動。

5、 Exchange狀態：本機及鄰居路由器將LSDB中的LSA數據的索引信息使用DBD報文來描述，并互相發送給對方。接收到DBD報文的一方將從ExStart狀態轉換為Exchange狀態。

6、 Loading狀態：在互相收到對方的DBD報文后與本地LSDB進行匹配，若相同則進入FULL狀態，若有缺失LSA條目，路由器將停留在Loading狀態，發送LSR報文向鄰居請求發送本地缺失的LSA信息，直到收到對方的DBD報文后與本地LSDB進行匹配相同后進入FULL狀態。

7、 Full狀態：此狀態表示鄰居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器已全部學習到，即同區域鄰居的LSDB與本機LSDB完全相同。此時，本機路由器和鄰居路由器建立了鄰接關系。

FULL鄰居狀態

此外，在NBMA網絡中還會有attempt狀態，即本地路由器通過手動配置的鄰居信息嘗試發送HELLO報文但沒有收到回復信息時路由器的狀態。

attempt鄰居狀態

3. 以太網中OSPF如何建立鄰接關系？

OSPF建立鄰接關系分為三步：第一步為鄰居發現與建立鄰居關系，第二步為路由發現與建立鄰接關系，第三步為同步LSDB。

以太網屬于BMA網絡，即需要競選DR與BDR，所有DROTHER與DR和BDR建立鄰接關系，DROTHER之間只建立鄰居關系。

下面將通過圖文的方式分三步講述以太網中OSPF如何建立鄰接關系。

3.1 第一步：鄰居發現與建立鄰居關系

鄰居關系為運行OPSF的設備接口間兩兩建立，下圖為一對鄰居建立的過程。

在一個未知的以太網網絡環境中，路由器A向網絡中組播發送hello報文。

HELLO報文尋找鄰居

路由器B收到路由器A發來的HELLO報文。

HELLO報文尋找鄰居

路由器B響應路由器A的HELLO報文。

響應HELLO報文

路由器A確認收到路由器B發送的HELLO報文。至此A與B的鄰居狀態為2-WAY，即建立鄰居關系。

根據上述的鄰居建立過程，路由器A、B、C、D又兩兩之間互相建立了鄰居關系，開始競選DR和BDR。

競選DR與BDR

競選DR與BDR首先需要看OSPF接口的優先級。最高的成為DR，次高的成為BDR。優先級為0的路由器不參與DR與BDR的競選，直接成為DROTHER。

由于路由器接口默認的OSPF優先級值為均為1，所以Router-ID最大的將成為DR，次大的將成為BDR。

當一個OSPF區域中的DR與BDR競選完成后，接口狀態將脫離wating，變為DR、BDR或DROTHER狀態，此時再有更高優先級的接口進去該區域將不會搶占DR和BDR的地位。如果DR出現故障則BDR成為DR，重新選舉BDR；如果BDR出現故障則重新選舉BDR。

競選DR與BDR完成

3.2 第二步：路由發現與建立鄰接關系

由于以太網網絡下OSPF建立鄰接關系僅為DR與BDR、DROTHER與DR和BDR之間，DROTHER與DROTHER僅保持鄰居關系。

以太網網絡下鄰接關系

下圖用一對鄰接關系來解釋鄰接之間發現路由的過程：

鄰接關系協商主從關系：

協商主從關系

交換DBD索引報文：

交換DBD索引報文

3.3 第三步：同步LSDB

下圖用一對鄰接關系來解釋鄰接之間同步LSDB的過程：

同步LSDB分以下兩種情況：

第一種：在交換完最后一個DBD分組索引報文后（M標志位為0），若發現鄰居發來的所有DBD分組報文中所含的所有索引內容都與本地LSDB中內容相同。OSPF鄰居狀態變為FULL狀態。

同步LSDB

第二種：在交換完最后一個DBD分組索引報文后（M標志位為0），若發現鄰居發來的DBD分組報文中有索引內容與本地LSDB中內容不相同，如果LSDB中LSA信息少于或舊于（LSA序列號用于判斷LSA信息的新老程度）DBD報文索引內容，則OSPF鄰居狀態變為loading狀態后，向鄰居發送LSR分組報文對缺失或未更新的LSA進行請求，鄰居收到LSR分組報文后發送LSU分組報文將缺失LSA信息發給本端，本端收到LSU更新分組報文后向鄰居發送LSACK確認分組報文后進入FULL狀態。