OSPF路由协议中的邻居与邻接

　　在RFC2328 Version 2 中定义了邻居关系(Neighbors) 和邻接关系(Adjacency)，本文旨在分析一下二者之间的联系和区别。

　　1. OSPF的邻居(Neighbors)

　　同一个网段上的路由器可以成为邻居。邻居是通过Hello报文来选择的，Hello 报文使用IP多播方式在每个端口定期发送。路由器一旦在其相邻路由器的Hello 报文中发现他们自己，则他们就成为邻居关系了，在这种方式中，需要通信的双方确认。邻居的协商只在主地址(Primary address) 间协商。

　　两个路由器之间如果他们不满足下列条件，则他们就不能成为邻居：

　　1、Area-id：两个路由器必须有共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，当然这些端口必须属于同一个子网。

　　2 验证(Authentication OSPF)允许给每一个区域配置一个密码来进行互相验证。路由器必须交换相同的密码，才能成为邻居。

　　3、Hello Interval和Dead Interval： OSPF协议在每个网段上交换Hello 报文，这是Keeplive的一种形式，路由器用它来确认该网段上存在哪些路由器，并且选定一个指定路由器DR(Designated Router)。Hello Interval定义了路由器上OSPF端口上发送Hello 报文时间间隔长度(秒为单位)。Dead Interval是指邻居路由器宣布其状态为DOWN之前，没有收到其Hello报文的时间。

　　OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，如果这些时间间隔不同，这些路由器就不能成为邻居路由器。可在路由器的端口模式下设置这些定时器：

　　ip ospf hello-interval

　　ip ospf dead-interval

　　4 Stub区标记：两个路由器为了成为邻居还可以在Hello报文中通过协商Stub区的标记来达到。Stub区的定义会影响邻居选择的过程。

　　2. 邻接(Adjacencies)

　　邻居关系形成后路由器之间就会进行邻接关系的形成。成为邻接关系的路由器之间，不仅仅是进行简单的Hello报文的交换，而是进行数据库的交换/为了减少特定网段上的交换信息。OSPF协议在每一个多址可达的网段上选择一个路由器作为指定路由器(DR Designated Router)， 选择另外一个路由器作为备份的指定路由器BDR (Backup Designated Router)， BDR作为DR的备份。这种设计的考虑是让DR或BDR成为信息交换的中心，而不是让每个路由器与该网段上其它路由器两两做更新信息的交换。路由器首先与 DR、 BDR交换更新信息，然后DR 、BDR将这些更新信息转发给该网段上的其他路由器。这样信息交换的复杂度就会从O (n*n)降到O (n)，其中n是多址可达网段上的路由器的数量。如图1， 显示了DR和BDR的关系。

　　在上图中，所有的路由器在同一个多址可达网段上，通过相互交换Hello报文来选择DR和BDR. 在该网段上的每个路由器(他们之间已经成为Neighbor)会进一步与DR和BDR建立邻接(Adjacency) 关系。

　　2.1 DR 的选择

　　DR与BDR的选择是通过Hello报文来进行的，而Hello报文又是通过每个网段上IP多播报文来进行交换的。在一个网段上，OSPF优先级最高的那台路由器将成为DR， OSPF优先级次高的那台路由器将成为BDR. 若OSPF的优先级相同，则路由器的Router ID大者将成为DR. 默认情况下，OSPF的优先级为1. 一定要记住DR和BDR的概念只在每个多址可达的网段上才有，如Point to Point， Point to MultiPoint等网络上没有这个概念。

　　可以在端口模式下使用下面的命令来设置路由器端口的OSPF优先级：

　　ip ospf priority

　　可用在特权模式下使用下面的命令查看端口的OSPF优先级：

　　show ip ospf interface Ethernet 0

　　如果端口的OSPF优先级为0 则表示该端口永远不会被选择为DR或BDR.

　　OSPF端口优先级为0时，端口状态为DROTHER. 如图2，显示了DR选择过程。

　　在上图Segment 1中，RTA与RTB的端口OSPF优先级相同，都为1 (默认值)，但是RTB的RID (4.4.4.4) 比RTA的RID (3.3.3.3)大，则RTB将成为那个网段的DR. 在Segment 2中，RTC比RTB相应OSPF端口的优先级高，则RTC是该网段的DR.

　　2.2 建立邻接关系(Adjacency)

　　邻接关系的建立过程由多个步骤组成，成为邻接关系的路由器会保留一份精确的链路状态数据库。下面是路由器之间在形成邻接关系过程中端口状态变化的一个简单总结：

　　1、DOWN状态，表示在多址可达网络中没有收到任何信息。