OSPF七种状态分析

OSPF（Open Shortest Path First）协议是TCP/IP协议族中的一种关键协议，是内部网关协议（IGP）的一种。OSPF协议使用从Dijkstra算法导出的最短路径优先（SPF）算法计算路由表。在OSPF协议中，路由器之间相互通信，发送信息的该过程中就会涉及到不同的状态。OSPF七种状态分析即分析在OSPF协议通信过程中出现的七种状态。本文将从OSP运行的概念入手，对OSPF协议的七种状态分别进行详细分析，使读者能够更好地了解此协议。

一、OSPF的运行概念

OSPF是一个link-state协议，其计算路由表的方式使用的是链路状态广播（LSB）算法。在运动过程中，OSPF路由器会组成一张拓扑图，并在此基础上动态计算最短路。在OSPF运行过程中，不同的状态标识不同的路由器信息，为了更好地理解OSPF的状态，下面将对所有状态进行详细分析。

二、状态1：DOWN

当OSPF路由器刚刚启动，或者没有收到的网络组成变化的信息时，所有OSPF接口的状态就是down。路由器不会再占用CPU以及内存空间来处理关于OSPF协议的任何信息。

三、状态2：INIT

当OSPF收到一个来自于一个OSPF相邻路由器的HELLO信息时，该接口的状态就变成了Init。此时路由器也会开始为自己确定Router ID，这个步骤是非常重要的，因为Router ID是OSPF运行中的唯一标识。

四、状态3：2WAY

目前已经建立的OSPF邻居关系都是双向的，如果一个邻居收到了一个来自于处于init状态的路由器的HELLO则会转变成2WAY状态。在这个状态下交换了最小的LSU（Link State Update）信息。

五、状态4：EXSTART

在双向邻居关系的基础上，两个邻居路由器检查RID大小的关系，RID大小之间较大的那个路由器成为主机，小的那一个路由器成为被动路由器。现在主机要求被动路由器发送初始LSU，这导致了被动路由器成为“初始奴隶”，而主机成为“初始主人”。

六、状态5：EXCHANGE

在Exstart过程完成之后，主机路由器向被动路由器发送自己的LSU，这个过程是交互的。被动路由器收到该LSU后发送自己的LSU，这同样也是一个交互的过程。LSU中含有的顺序是按照链路状态数据的死亡指针来排序的。排序的顺序优势给每一个邻居路由器发送自己的链路状态数据，发送的LSU总和被成为LSDB（Link State Database）。

七、状态6：LOADING

在链路状态数据库（LSDB）的建立过程中，某些链路状态数据的信息可能会有缺失。邻居路由器会将需要的LSU单独地发送出来，并被被动相邻路由器确认是可达的。载入过程中所需要的信息在LSU中已经明确的标记出来了，因此被动路由器可以分辨出LSU中的信息是它已经确认过的也可以分辨出LSU中的信息是未确认的。

八、状态7：FULL

最后，当所有SPA（Shorted Path Algorithm）计算和数据库同步完成后，OSPF协议就会转入FULL状态，这种状态下所有信息互相交互并且相邻路由器中有一份相同的链路状态数据库，这保证了路由器查找路由表的准确性和最小值SPF算法的准确性。

综上所述，OSPF协议中的每个状态都是协议运行过程中的一个重要组成部分。对于理解OSPF协议过程中的状态转移非常重要，这样才可以更好的判断信息和路由表数据的准确性和完整性。