OSPF邻居邻接关系

原理概述：
OSPF网络中，路由器在发送任何链路状态信息之前，必须建立起正确的OSPF邻居建立关系。

OSPF路由器是使用Hello报文来建立邻居关系的。OSPF路由器会检查所收到的Hello报文中的各种参数，如Router-ID、Area-ID、认证信息、网络掩码、Hello时间间隔等。如果这些参数和接收接口上配置的对应参数都一一保持一致，则邻居关系就会建立起来，否则就无法建立起邻居关系。

OSPF路由器的邻居关系建立完成之后，下一步才是建立邻接关系。并不是所有的OSPF邻居关系之间都可以建立邻接关系，这取决于OSPF邻居关系之间的网络类型。例如，在点到点网络上，有效的OSPF邻居关系都可以进一步形成邻接关系。在广播型网络上，后选举DR和BDR；DR和BDR会与所有其他路由器都建立邻接关系，其他路由器都建立邻接关系，其他路由器都只与DR和BDR建立邻接关系。

实验目的：

理解OSPF邻居关系和OSPF邻接关系的含义及差别

观察OSPF邻居邻接关系的建立过程

观察OSPF链路状态数据库的同步过程

开始实验；实验拓扑如图所示：

1：首先先把接口地址以及网络协议都配置好：

R1：

#

interface GigabitEthernet0/0/0

?ip address 10.0.123.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

?ip address 10.0.14.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/2

?ip address 10.0.15.1 255.255.255.0

#

interface NULL0

#

interface LoopBack0

?ip address 10.0.1.1 255.255.255.255

#

ospf 1

?area 0.0.0.0

??network 10.0.1.1 0.0.0.0

??network 10.0.123.0 0.0.0.255

?area 0.0.0.1

??network 10.0.14.1 0.0.0.0

?area 0.0.0.2

??network 10.0.15.1 0.0.0.0

R2：
#

interface GigabitEthernet0/0/0

?ip address 10.0.123.2 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

#

interface GigabitEthernet0/0/2

#

interface NULL0

#

interface LoopBack0

?ip address 10.0.2.2 255.255.255.255

#

ospf 1

?area 0.0.0.0

??network 10.0.2.2 0.0.0.0

??network 10.0.123.0 0.0.0.255

R3：
#

interface GigabitEthernet0/0/0

?ip address 10.0.123.3 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

#

interface GigabitEthernet0/0/2

#

interface NULL0

#

interface LoopBack0

?ip address 10.0.3.3 255.255.255.255

#

ospf 1

?area 0.0.0.0

??network 10.0.3.3 0.0.0.0

??network 10.0.123.0 0.0.0.255

R4：

#

interface GigabitEthernet0/0/0

?ip address 10.0.14.4 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

#

interface GigabitEthernet0/0/2

#

interface NULL0

#

interface LoopBack0

?ip address 10.0.4.4 255.255.255.255

#

ospf 1

?area 0.0.0.1

??network 10.0.4.4 0.0.0.0

??network 10.0.14.4 0.0.0.0

R5：
#

interface GigabitEthernet0/0/0

?ip address 10.0.15.5 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet0/0/1

#

interface GigabitEthernet0/0/2

#

interface NULL0

#

interface LoopBack0

?ip address 10.0.5.5 255.255.255.255

#

ospf 1

?area 0.0.0.2

??network 10.0.5.5 0.0.0.0

??network 10.0.15.0 0.0.0.255

都配置完毕，在这里解释一下：

本实验模拟一个跨国企业网络场景，国内集团总部的路由器R1，R2，R3组成一个广播型网络，国外分公司1的路由器R4与国内集团总部核心路由器R1组成了一个点到点网络，国外分公司2的路由器R5与国内集团总部核心路由器R1组成了另一个点到点网络。

2：我们在每台路由器上都配置了OSPF协议，其中我们如开头的图也可以看出，R1，R2，R3之间的链路属于区域0，R1和R4之间的链路属于区域1，R1和R5之间的链路属于区域2。

配置命令如上所示；

我们配置完成后，查看R1的OSPF邻居建立情况：

可以看到，R1的OSPF邻居关系都为FULL，说明邻居邻接关系已经成功建立，在R1上查看OSPF邻居状态的详细信息；

可以看到，包含R1，R2，R3的广播网络已经完成了DR/BDR的选举，选举结果如图所示，10.0.123.2（R2）为DR，10.0.123.3（R3）为BDR。R1和R4之间，R1和R5之间的两个点到点网络都没有进行DR/BDR的选举。

在R1上查看广播型网络接口G0/0/0和点到点网络接口G0/0/1的详细信息

可以看到，广播网络接口和点到点网络接口默认的Hello时间间隔都为10s，失效时间都为40s。

3：观察OSPF邻居邻接关系的建立过程

首先观察在广播网络上OSPF邻居邻接关系的建立过程。为了在R1上清晰地观察到广播网络上OSPF邻居邻接关系的建立过程，先关闭R1上的G0/0/0和G0/0/1接口。

[R1]int g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]sh

[R1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown

[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[R1-GigabitEthernet0/0/2]sh

[R1-GigabitEthernet0/0/2]shutdown

然后，在R1上查看OSPF邻居关系

可以看到，R1和R2、R3的邻居关系都是Full，说明已经建立好了邻接关系。

现在，在R1上重启OSPF的进程，通过Debugging调试观察R1与R2之间的OSPF邻接关系的建立过程。

[R1]int g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 0



[R2]int g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 0

重启R1和R2上的OSPF进程后，先在DR路由器R3上查看OSPF的邻居建立情况

可以看到，R3为DR，网络中没有BDR，R3分别与R1和R2建立了邻接关系。

在路由器R1上查看OSPF邻居关系建立情况。

可以看到，R1与DR路由器R3建立的是邻接关系，状态为FULL，而与DRouthers路由器R2只建立了邻居关系，状态2-Way。

在路由器R1上重启OSPF进程，通过Debugging调试观察OSPF邻居关系的建立过程。

实验观察到点到点网络中OSPF的邻居关系建立情况，开启R1上的两个接口G0/0/1

G0/0/2


[R1]int g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh

[R1-GigabitEthernet0/0/1]un shutdown

[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[R1-GigabitEthernet0/0/2]un sh

[R1-GigabitEthernet0/0/2]un shutdown

然后，在R1上查看OSPF邻居建立情况

4：观察OSPF链路状态数据库的同步过程

查看报文情况

从图中我们可以观察到OSPF协议的各种数据报文，它们反映LSDB的同步过程，同时也反映了OSPF邻居邻接关系建立的过程：首先，R1(10.0.14.1)和R4(10.0.14.4)通过Hello报文进行协商，然后通过数据库描述(DD:Database Description)报文、链路状态请求(LSR:Link State Ruquest）报文，链路状态更新(LSU:Link State Update)报文等，最终实现了LSDB的同步，并建立起OSPF邻接关系。

下面我们来分析一下R1和R4相互发送的Hello报文：

NO.21(Hello报文):