一、OSPF的5种数据包和7种状态机制

数据包

Hello：发现、建立邻居（邻接）关系、维持、周期保活；存在全网唯一的RID，使用IP地址表示

DBD：本地的数据库的目录（摘要），LSDB的目录（所有LSA的集合）

LSR：基于DBD包中的未知信息进行查询

LSU：携带了真正的LSA信息（链路状态通告），用于答复对端的LSR

LSack：对传递LSA信息进行确认，链路状态确认

状态机制

Down：一旦启动后发出hello包，则立即进入下一状态

Init（初始化）：若收到了携带了自己的RID的hello包，则和对方一起进入下一状态

Two-way（双向通信）：邻居关系建立（DR／BDR选举），此时进行条件匹配，若成功，RID大的优先进入下一状态；若失败，则保持邻居关系，hello包１０ｓ周期保活即可

Exstart（预启动）：使用类hello的DBD进行主从选举，RID大的优先进入下一状态

Exchange（准交换）：使用真正的DBD包进行数据库目录交换共享

Loading（加载）：使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息

Full（转发）：邻接关系建立的标志

拓扑：

        

二、实验配置

R1
配置IP
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.1 24    
[R1]int LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 24
配置ospf    
[R1]ospf router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.0 0.0.0.255

R2
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.2 24
[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.1.1.2 24
[R2]int LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 24
[R2]ospf router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.0 0.0.0.255

R3
[R3]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.1.1.3 24
[R3]int LoopBack  0
[R3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 24    
[R3]ospf router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.0 0.0.0.255

 三、数据抓包

（1）Hello包：12.1.1.1以组播的方式周期为10s向相邻的链路发送Hello包

224.0.0.5是组播地址

224.0.0.5：这是OSPF协议中用于多点广播通信的重要组播地址。它允许OSPF路由器之间通过该地址进行信息交换和路由更新。每当一个路由器在网络中发生状态改变时（例如链路故障或恢复），该路由器会将这一信息打包成LSA（链路状态通告）广播给网络中的其他路由器。因此，所有运行OSPF的路由器都会监听224.0.0.5地址。

（2）Exstart预启动和Exchange准交换

R1要进入下一个状态，要与R2比较RID，R1在第一次发送DBD时会将自己的master设置为YES，且DD-seq为48（DD报文中包含的DD-seq用于标识报文的版本和顺序，确保双方能够正确地同步数据库信息。）

R2的RID比R1的大，就会给R1发送DBD时将自己的master设置为YES，且DD-seq为46

R1再发送一次DBD，因为R1的RID比R2的小，R1会将自己的master设置成NO，且会将DD-seq改成46（为了确认上一步R2发来的DD-seq，所以DD-seq是46）

R2会再发一次DBD，将M置位0，告诉R1没有DD要发送了。且DD-seq会在原基础上+1，因为是新的DD-seq，所以R1会在发来一个用于确认的报文

R1第三次发来DBD，也是将M置位0，表示R1也没有DBD要发送了。且DD-seq是47是为了确认R2发来的DD-seq

过程总结

（3）Loading：:使用LSR/LSU/LSACK获取未知的LSA信息 (共享拓扑图)  

R1和R2之间相互发送LSR LSU

R2向R1以单播方式发送LSR请求

R1给R2回复LSU的确认包含了LSA、路由信息或拓扑信息

R2要给R1发送LSACK确认

到此，7个状态完成，路由与拓扑完成交换

四、总结

路由器之间先发送Hello包建立邻居关系，然后比较RID去完成DR和BDR的选举，选举完会使用真正的DBD包进行数据库的共享，再去获取未知LSA信息，进行交换加入到LSDB中，然后邻接关系建立完成，可以开始转发。