讓網工們「水深火熱」的OSPF
OSPF是一個水很深的路由協議，即使把RFC 2328 吃透了，倒背如流了，也不一定能完全掌握OSPF的精髓。作為使用最廣泛的路由協議，其優秀的性能和兼容性確實值得誇讚，但也正是因為如此，不同廠商在使用OSPF時還是會根據廠商自身的資源和優勢對OSPF進行定製化，雖然變的不多，但是對於一些沒有啥項目經驗、沒怎麼摸過設備的「小白」來說，OSPF的水很深。那麼這篇文章就帶大家深入的了解一下OSPF的鄰居建立機制，幫助大家強化記憶OSPF的鄰居建立要素及機制。
影響OSPF鄰居關係及鄰接關係建立的主要問題：
Hello/Dead發送時間間隔：時間一致才能建立鄰居關係。若Hello間隔為10S，而Dead間隔默認是Hello間隔的4倍。
區域ID：相鄰的路由器在同一區域才能建立鄰居關係，檢查OSPF頭中的Area ID，Area ID出現在所有OSPF報文的頭部而非Hello報文中。
區域類型：區域類型要一致。判斷區域類型是否一致要參考Hello報文中的Option位，其中，E和N/P置位代表的含義不同。這裡的區域類型指STUB區域類型、NSSA區域類型和常規及骨幹區域類型。
認證類型和密鑰一致：只有驗證通過才能建立鄰居關係。
Router ID無衝突：OPSF的Router ID是可以手工指定或系統自動選定的。直連路由器要建立鄰居關係是，Router ID一定不能相同。
特殊的鄰居關係建立問題：
1、 主IP網路和掩碼
Hello報文中，攜帶有介面主IP網路的掩碼，Hello報文中通過掩碼和報文的源IP地址，就可以判定鄰居雙方是否在同一個主IP網路，主IP網路是介面配置的第一個IP地址網路。如下圖：R1發送的OSPF報文源地址是10.1.1.1，掩碼為24，那麼主IP網路就是10.1.1.0/24,同樣，R2的主IP網路就是11.1.1.0/24。此時，二者之間的鏈路如果是點對點鏈路，那麼R1和R2就能成功建立鄰居關係；如果是廣播網路類型，則不能建立鄰居關係。
如果直連鏈路是乙太網鏈路，當R1收到R2的Hello報文後，根據報文的源IP地址和Hello中的介面掩碼，可以算出R2的主IP網路和R1的主IP網路二者不一致，由於OSPF設計要求接在同一個廣播網路上的節點的主IP網路由虛節點，也就是指定路由器DR來傳遞，DR不允許網路上有多個主IP網路，所以建立鄰居關係時，不允許主IP網路不一致的網路節點間建立鄰居關係。
如果R1和R2間是點到點類型的網路，在OSPF中，點到點網路類型的節點間都可以獨立表達自己介面的所有網路，彼此間沒有關係，建立鄰居關係沒有限制，所以R1和R2間建立鄰居關係時既不檢查掩碼，也不檢查源地址，能正常建立鄰居關係。
結論：
OSPF網路類型，如果是廣播或非廣播（NBMA）網路，則接在該網路上的所有節點上的主IP網路必須一致才能建立鄰居關係，如果網路類型是P2P或P2MP，則沒有此要求。
2、 MTU不一致
OSPF在Exstart狀態下會檢查鄰居彼此的介面MTU，MTU決定了發送的OSPF報文大小，同時也決定了可接收的OSPF報文大小。
OSPF在鄰接關係處在Exstart/Exchange狀態時，預設情況下DD報文中Interface MTU為0，OSPF既不填充介面實際MTU值，也不執行MTU一致性檢查。如果通信雙方介面配置的MTU不一致，OSPF在同步LSDB時可能因MTU不一致而無法進入FULL狀態。
在上圖中，如果R1和R2的介面MTU不一致，R1介面MTU=1490，R2介面MTU=1500，並且OSPF介面MTU填充及檢查功能被開啟，在資料庫同步過程中，若R1收到大小為1500Byte的DD或LSU或LSR報文，OSPF在任一狀態下都將無法處理超出其接收能力的報文。例如，若收到的是DD報文，則R1忽略該報文，且不會回應DD報文，R2會因超時收不到R1的DD報文而停留在Exchange狀態，當然，OSPF也可能基於同樣原因停留在Loading狀態。
華為使用ospf mtu-enable命令可開啟介面填充及檢查MTU。
由於其他設備廠商可能會使用不同的MTU預設設置，所以為了保證一致，可以設置介面發送DD報文時MTU值不填充及檢查，為預設值0（華為默認），但帶來的風險是同步過程中可能會停留在某個狀態。
結論：
OSPF在建立鄰居關係後，在同步資料庫時，若路由器停留在Exstart或Exchange或Loading狀態，多是由於MTU不匹配而導致的。
不同的OSPF網路類型互聯後能否正常建立鄰居計算路由呢？
NBMA+其他網路類型：該類型無法建立鄰居，也無法進行鄰接關係的同步及路由計算，因為NBMA網路智能和同類型的節點建立鄰居關係。
P2MP+Broadcast：將Hello間隔時間調整一致後可以建立鄰居，也可以進行鄰接關係建立，但是無法計算出對方的路由。
P2MP+P2P：將Hello間隔時間調整一致後可以建立鄰居，也可以進行鄰接關係建立，並且路由計算也是正常的。
Broadcast+P2P：可以直接建立鄰居關係，也可以成為鄰接關係，但是無法計算出對方的路由。
註：以上結論僅限於非Cisco設備，Cisco設備之間P2P環境直連不同網段之間是無法建立OSPF鄰居關係的。
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