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  • OSPF邻居关系建立及握手过程
    2021-01-17 21:16:50

    OSPF Open Shortest Path First.使用Dijkstra算法计算路由,快速收敛,层次化多区域结构设计

    OSPF v2主要标准RFC1583和RFC2328

    OSPF v3用于IPv6网络中RFC5340

    邻居发现

    OSPF通过Hello报文发现和维持邻居关系,邻居关系不等于邻接关系,只有达到two-way状态的路由器才算邻居关系(双向建立)。OSPF在所有启用OSPF的接口发送HELLO报文

    在BM和点到点,hello报文10s发送一次,在NBMA和P2MP网络中30s发送一次

    在BM、P2P和P2MP网络中OSPF通过组播HELLO包自动发现邻居,组播地址224.0.0.5;NBMA网络中,需手工指定邻居

    在建立邻居关系使,路由器对HELLO报文中的参数进行检查比对

    Hello/dead发送时间间隔

    区域ID

    区域类型 Option字段,其中E和N/P置位代表的含义不同

    邻居关系建立的过程:

    三步握手

    Down init two-way

    Down 状态:邻居的初始状态,邻居的Router ID还没有出现在OSPF邻居列表中

    Init 状态:A收到邻居的Hello报文,active neighbor 字段没有自己的Router ID ,A中邻居状态为Init

     

    邻接关系建立过程

    OSPF路由器在双向邻居关系建立完成后,开始建立邻接关系,在BM和NBMA网络中,邻接关系发生在DR和BDR选举之后,其他网络类型,没有DR/BDR选举,邻居建立完成后即开始建立邻接关系

    邻接关系是邻居路由器间为完成LSDB同步而发生的LSA交换过程,也是邻居路由器间初次通告LSA、快速同步的过程

    它是LSA泛洪的一种方式,同步完成后,邻居之间最终是Full状态。

    在广播和NBMA网络上DRother路由器彼此之间会一直保持在2-way的状态,而它们同DR/BDR间是FULL邻接关系

    在其他类型OSPF网络上,邻接关系发生在2-WAY状态后

    邻接关系的状态迁移过程

    信息交换初始状态Exstart:在这一状下,本地路由器和邻居路由器互传空DD报文

    确定主/从关系;确定DD的初始序列号;比较接口MTU(可选)

    空DD报文中 I(initialze)   M(more)    MS(Master/Slave)

    I位:初始化位,代表同步过程开始

    M位:M=0代表,后续DD报文中没有LSA summary 要传;任何一方M不为0,Master就要继续发送DD报文,Slave收到之后,不论是否还有LSA Summary要传递,一定要回应DD报文

    M/S初始双方M/S均置位

     

    信息交换状态Exchange:选举出Master后,Slave 路由器相Master会送DD报文,其中包含LSA头(LSA summary),并使用Master的序列号。Exchange阶段通过这种可靠的DD交互,完成快速交换LSA头

    Master和Slave的角色分工不同,由RID大的路由器充当,负责发送序列号递增的DD报文,Slave用收到的DD报文的序列号进行确认和回应。所以DD交互过程是可靠的

     

    信息加载状态(loading):在这一状态下,本地路由器会向它的邻居路由器发送LSReq,请求本地LSDB中没有的LSA。收到LSReq,路由器会用包含完整的被请求LSA的LSU进行回应。请求方收到LSU后,则LSAck确认。一份LSAck可同时为多份LSUpdate做确认

     

    完全邻接状态full:在full状态下,邻居路由器之间已完成同步过程,建立起完全邻接关系

     

    影响邻居关系及邻接关系建立的问题

    1主IP网络及掩码     Hello报文中,携带有接口主IP网络的掩码,

    2MTU不一致

    OSPF网络类型

    Point-to-Point networks

    Broadcast networks

    Nonbroadcast Multi-Access networks

    Point-to-Multipoint networks

    广播型网络

    当链路层是ethernet时,缺省情况下,OSPF认为网络类型是broadcast.在该类型的网络中:通常以组播形式发送Hello报文、LSU报文和LSAck报文。其中224.0.0.5为OSPF设备预留组播地址;224.0.0.6为 DR/BDR预留组播地址。以单播形式发送DD报文和LSR报文

    NBMA

    当链路层协议是帧中继、ATM时,缺省情况下,OSPF认为网络类型是NBMA。以单播形式发送协议报文(hello、DD、LSR、LSU、LSAck)

    P2MP

    没有一种链路层协议被缺省认为是此类型。必须是由其他网络类型强制更改的,常用做法是NBMA网络改到P2MP

    以组播(224.0.0.5)发送hello;以单播形式发送(DD、LSR、LSU、LSAck)

    P2P

    当链路层协议是PPP、HDLC和FrameRelay(仅限P2P类型子接口)时,缺省情况下,网络类型为P2P

    组播形式(224.0.0.5)发送hello、DD、LSR、LSU、LSAck

     

    各种网络类型互联

    网络类型组合

    邻居建立

    邻接同步

    路由计算

    补充说明

    NBMA+其他网络类型

    不可以

     

     

    NBMA 只能和同类型节点建立邻居关系

    P2MP+Broadcast

    调整间隔后可以

    可以

    无法计算出对方路由

     

     

    P2MP和P2P

    调整间隔后可以

    可以

    可以

     

    Broadcast+P2P

    可以

    可以

    无法计算出对方的路由

     

    默认NBMA和P2MP的hello时间都为30s,P2P和Broadcast的hello时间都为10s

    NBMA只支持单播形式的报文,其他几种网络类型的Hello报文都是组播发送

    Broadcast和P2P无法计算出对方的路由,OSPF在画二者的拓扑结构时,Broadcast需要连接到虚节点,而P2P网络需要和邻居节点直连,在逻辑拓扑上二者无法连接到一起,无法计算出各自节点后面的路由

     

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    OSPF协议之邻居关系与邻接关系

    • 什么是邻居关系?

      1、在OSPF协议中邻居关系就是指在两台路由器中进行完两次Hello报文交互之后,建立起来的关系叫邻居关系。
      2、该关系在OSPF状态机里显示的是2-way的状态。
      详细邻居关系建立 点击即可查看

    • 什么是邻接关系?

      1、在OSPF协议中邻居关系就是指在两台路由器中进行完链路状态数据库(LSDB)同步之后,建立起来的关系叫邻居关系。
      2、该关系在OSPF状态机里显示的是Full的状态。
      详细链路状态数据库同步 点击即可查看

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      1、邻居(Neighbor)关系与邻接(Adjacency)关系是两个不同的概念。OSPF路由器之间建立邻居关系后,进行LSDB同步,最终形成邻接关系。

      2、在P2P网络及P2MP网络上,具有邻居关系的路由器之间会进一步建立邻接关系。

      3、在广播型网络及NBMA网络上,非DR/BDR路由器之间只能建立邻居关系,不能建立邻接关系,非DR/BDR路由器与DR/BDR路由器之间会建立邻接关系,DR与BDR之间也会建立邻接关系。
      详细DR和BDR基友情 点击即可查看

      4、邻接关系建立完成,意味着LSDB已经完成同步,接下来OSPF路由器将基于LSDB使用SPF算法计算路由。.
      在这里插入图片描述
      备注:

    P2P:点到点网络
    P2MP:点到多点网络
    NBMA:非广播型网络
    BMA:广播型网络

    • 持续更新

      各位观看学习交流的小伙伴们,如果还没看爽的话,点开我的头像,有更多关于OSPF协议的详细资料,以及更多惊喜等着你来赏析!

      如果大家觉得有帮助的话,可以动动你们的金手指点个赞,让更多和你一样优秀的人看见欧!!!

    • 给未来自己的三行情书

      笔耕不断,夜以继日!
      生命不息,奋斗不止!!
      只有度过了一段连自己都被感动的日子,才会变成那个最好的自己!!!

    你们说呢?

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    对于很多学习网络的同学来说,可能对于如何在路由器上配置BGP比较熟悉了,但是BGP邻居关系是如何建立起来的呢?本文将介绍BGP邻居关系从初始状态到最后完成建立的全过程,通过学习这一部分,可以深入了解BGP协议的全过程,对于网络排错也有很大帮助。
    本文适合对BGP有一定了解的同学学习,如果您对BGP还存在一些不明确的地方,可以先查看下面这篇文章。浅议BGP(一文看懂BGP)华为路由器BGP简单配置

    一、BGP建立过程全图

    BGP关系建立过程如下图所示:
    在这里插入图片描述

    二、BGP邻居关系建立描述

    BGP协议本身的目的就是为了传递路由信息,因此说白了BGP邻居关系的建立过程就是运行BGP协议的双方互相找到对方并建立连接的过程。BGP总是在邻居关系建立完成后才开始传递路由,因此BGP邻居关系建立过程中,只涉及到连接建立过程。
    **首先,BGP运行后会有一段时间的等待时间。**这段时间默认是32s,此时BGP处于Idle状态。可以将Idle状态简单理解为BGP的配置和准备时间。在此阶段内,BGP不会对对方BGP邻居进行任何响应。
    注意,如果此时BGP路由器不知道对方BGP邻居的路由,会一直处于Idle状态,因此,在配置BGP的时候,必须先保证BGP邻居之间可以互相PING通。如果发现自己的BGP邻居无法正常启动,此时可以查一下有没有对方BGP邻居的路由。
    其次,BGP邻居之间要建立TCP链接。 BGP邻居的建立是基于TCP协议的,因此,要建立BGP邻居,必须要建立TCP连接。在Idle状态结束后,BGP会监听自身的179端口。同时尝试与对方路由器建立TCP连接。此时路由器就处于Connect状态。如果TCP建立完成,那么就进入下一个状态——OpenSent状态,如果TCP建立失败,就会进入Active状态。如果进入了Active状态,该路由器一边等待对方路由器的连接,同时也会每隔一段时间(BGP会设置一个重传计时器)回退到Connect状态,尝试与对方建立TCP连接。
    **最后,BGP邻居之间要进行参数的交换和验证。**在完成TCP建立后,接下来BGP邻居要互相发送Open报文,此时路由器处于OpenSent状态。在收到对方的Open报文后,路由器会尝试发送Keeplive报文,此时路由器处于OpenConfirm状态。当收到对方发送的Keeplive报文后,路由器就会进入Establish状态,此时表示路由器BGP邻居关系正式建立。但是,在此过程中,Open报文会协商一些参数,比如AS号、Router ID号、认证密码等等,如果此时参数协商失败,就会回退到Idle状态。

    三、附录——BGP报文简介

    综上所述,BGP共有5种类型的报文。
    1、Open报文
    Open报文时BGP邻居关系建立过程发送的第一个报文,Open报文中包含BGP邻居建立的一些参数。
    2、Keeplive报文
    Keeplive报文用于保证BGP邻居的在线,每隔固定的时间发送,但是如果收到Update报文,则会重置定时器。即Update报文会抑制Keeplive报文的发送。
    3、Update报文
    该报文用于向对方BGP邻居通告路由。
    4、Notification报文
    Notification报文用来告诉对方检测到差错,当BGP收到Notification报文后,会将自己的状态设置为Idle。
    5、Refresh报文
    只有支持Refresh报文的BGP路由器之间才会发送此报文,关于路由器是否支持Refresh报文会在发送Open报文时进行协商。Refresh报文可以请求对方重新发送路由。当本地路由策略发生变化时会向对方发送本报文。
    原创不易,转载请说明出处:https://blog.csdn.net/weixin_40228200/article/details/118399936

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    BGP报文

    BGP对等体之间会通过发送下列协议报文进行信息交换从而完成邻居建立和断开以及路由信息的更新:

    报文 功能
    OPEN 用来建立邻居并交换基本参数
    KEEPALIVE 用来维持邻居,如果保持计时器超时未收到保活消息,就会关闭BGP邻居连接
    UPDATE 用来发布路由信息
    NOTIFICATION 用来通知对端检测到错误,发送后会重置邻居关系
    Route-Refresh 报文用于请求BGP更新

    BGP邻居关系有限状态机

    BGP有限状态机

    1. Idle
      BGP协议初始时处于Idle状态,此状态下,系统不分配任何资源,也拒绝所有进入的BGP连接。只有收到本设备的StartEvent(进行配置或者重置BGP等过程引发的)时,才分配BGP资源,启动ConnectRetry计时器(固定为120秒)并启动对其他BGP对等体对传输层(TCP)的连接并转至Connect状态 ,

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和邻居关系维持