文章目录
- 前言
- 为什么OSPF设计状态机？
- 一、Down状态与Attempt状态
- 二、Init状态
- 三、2-Way状态
- 四、ExStart状态与ExChange状态
- （1）从设备的MTU值小于主设备MTU时
- （2）从设备的MTU大于主设备的MTU时
- 总结
前言
不细分网络类型来讲OSPF共有8种状态机，分别是：
Down、Attempt、Init、2-way、Exstart、Exchange、Loading、Full
下面分别是每个状态机的解释：
Down：邻居会话的初始阶段，表明没有在邻居失效时间间隔内收到来自邻居路由器的Hello数据包。
Attempt：该状态仅发生在OSPF NBMA（非广播多路访问）网络类型中，表明对端在邻居失效时间间隔（dead interval）超时前仍然没有回复Hello报文。此时路由器依然每发送轮询Hello报文的时间间隔（poll interval 默认120s）向对端发送Hello报文。
Init：收到Hello报文后状态为Init（Hello报文邻居字段中不携带自己Router id）。
2-way：收到的Hello报文中邻居字段包含有自己的Router ID，则状态为2-way；如果不需要形成邻接关系则邻居状态机就停留在此状态，否则进入Exstart状态。
Exstart：开始协商主从关系，并确定DD的序列号，此时状态为Exstart。
Exchange：主从关系协商完毕后开始交换DD报文，此时状态为Exchange。
Loading：DD报文交换完成即Exchange done，此时状态为Loading。
Full：LSR重传列表为空，此时状态为Full。
为什么OSPF设计状态机？
由于OSPF建立邻居关系机制复杂，设计OSPF不同状态机的细分后，不同状态机建立邻居、邻接关系对应阶段也不同，不同状态下有不同现象。而在现网中如果OSPF出现故障，可以实现快速故障定位。
本篇文章主要研究 OSPF邻居状态机停留情况及原因，下面案例可供参考，本次实验使用华为eNsp模拟器完成。
一、Down状态与Attempt状态
Down状态为路由器未运行OSPF协议所处的状态，在此不多做赘述
如图所示拓扑，AR1与AR2之间运行OSPF协议，网络类型为NBMA，当AR2手工配置peer邻居AR1但AR1没有配置peerAR2时，AR2的OSPF状态机会变为Attempt状态。这表示AR2已经开始周期性（30s）的发送hello报文，但是还没有收到对方发送的hello报文。
而在等待一个 Dead Interval(120s) 的时间后仍旧没有收到任何hello报文后，设备会发送日志并由Attempt转为Down状态。
在OSPF NBMA网络类型中，Down状态不同于其他网络类型初始的Down状态，在NBMA网络中的Down状态中，会启用一个Poll计时器（轮询发送hello报文的间隔），每120s发送一次发送hello报文。
二、Init状态
当OSPF收到的Hello报文中邻居字段没有自己的router-id时，会停留在init状态
如图所示拓扑，AR1与AR2之间运行OSPF协议，网络类型为广播。此时在R2上配置ACL策略，在G0/0/0接口入方向拒绝掉OSPF流量。这样AR2就无法收到AR1发送的hello报文，但是AR1可以收到AR2发送的hello报文，此时状态机会停留在Init状态。
具体实现方式如下：
定义ACL策略，在AR2设备G0/0/0接口入方向调用，此时设备会发送日志信息，并将状态转为Init
注：在AR1上做ACL策略也可实现
三、2-Way状态
当收到的Hello报文邻居字段携带自己的Router-id时，则会到达2-Way状态
（其他情况：当设备DR优先级都为0时，同为DR-Other设备时会停留在2-Way状态）
如图所示拓扑，AR1与AR2之间运行OSPF协议，网络类型为广播。若修改AR1与AR2设备接口DR优先级为0，使其成为DR-Other设备，状态机则会停留在2-Way状态。
具体实现方式如下：
四、ExStart状态与ExChange状态
OSPF当开启MTU协商，两端MTU值不一致时会停留在ExStart或ExChange状态，但是又可以细分下列几种情况。
（注：华为设备默认不协商，报文中MTU字段填充为0）
MTU协商规则：
对方DD报文中MTU字段的值<=接收报文接口的MTU值。
①如果协商不通过会导致邻接关系停留在Exstart状态或ExChange状态，无法建立FULL的邻接关系。
②如果不协商MTU值，可能会出现接口收到的OSPF报文比MTU大的情况。路由器会丢弃这个报文，导致数据库同步无法完成，邻居状态停留在Exchange或Loading中。
（1）从设备的MTU值小于主设备MTU时
如图所示拓扑，AR1与AR2之间运行OSPF协议，网络类型为广播。AR2设备Router id为2.2.2.2，AR1设备Router id为1.1.1.1，在进行主从选举时AR2会做为主设备。假设AR1、AR2均开启了MTU协商且AR1接口MTU值为1490，AR2设备接口MTU值为1500(默认值)，配置完成后，设备会发送日志信息，状态机均会停留在ExStart状态。
具体实现方式如下：
上图为AR1与AR2设备接口具体配置，由于默认MTU为1500，AR2设备接口无需再配置MTU值。
（2）从设备的MTU大于主设备的MTU时
依旧以上图拓扑为例，AR1、AR2均开启了MTU协商。当AR1接口MTU值为1490，AR2设备接口MTU值为1480时，配置完成后，设备会发送日志信息，从设备会停留在ExChange状态，而主设备则停留在ExStart状态。
总结
以上就是今天要讲的内容，本文主要讲解为什么有OSPF状态机及OSPF状态机停留原因，如有不同观点可以在评论打出，共同讨论，共同学习。
