Nu när du är bekant med OSPF:s länkstatuspaket, ska vi gå igenom hur dessa paket samverkar i en OSPF-router. När en router ansluts till ett nätverk följer den en serie steg för att:

• Etablera grannrelationer med andra OSPF-routrar i nätverket.
• Utbyta routing-information för att bygga en bild av nätverkets topologi.
• Beräkna de bästa rutterna med hjälp av Dijkstra’s SPF-algoritm.
• Uppnå konvergens, där alla routrar har en enhetlig och stabil routingtabell.

Denna process sker genom sju olika OSPF-statusar, där varje status representerar ett steg i etableringen av en fullständigt synkroniserad OSPF-router.

OSPF-statusar och deras funktioner

1. Down– Routern är konfigurerad för OSPF men har ännu inte mottagit några Hello-paket från grannar. Den börjar nu skicka Hello-paket på sina OSPF-aktiverade interface för att upptäcka andra routrar.
2. Init – Routern har mottagit Hello-paket från andra routrar, men har ännu inte sett sitt eget Router-ID i något inkommande Hello-paket.
   I detta läge kontrolleras att viktiga OSPF-parametrar matchar, exempelvis:
   • Area-ID
   • Hello- och Dead-timers
   • Stubflaggor
   • Autentisering

   När routern ser sitt eget Router-ID i grannens Hello-paket är tvåvägskommunikation bekräftad.

3. Two-way – När en router når Two-Way Status har den sett sitt eget Router-ID i ett inkommande Hello-paket, vilket bekräftar att grannen har mottagit och accepterat dess Hello-paket. Detta etablerar en tvåvägskommunikation mellan routrarna. På multiaccess nätverk, som Ethernet, sker i detta skede valet av Designated Router (DR) och Backup Designated Router (BDR).
   • Routern med högst Router Priority blir DR, och den med näst högst blir BDR.
   • Om två routrar har samma Router Priority, används Router-ID som tiebreaker.

   Efter att DR och BDR har valts är routrarna redo att utbyta Database Description (DBD)-paket för att synkronisera sina Link-State Databases (LSDBs).

   På punkt-till-punkt-länkar behövs ingen DR eller BDR, vilket gör att processen går direkt vidare till ExStart-status.

4. ExStart – Routrarna förhandlar om hur databasutbyte och synkronisering ska ske. Under denna process bestäms vilken router som blir Master och vilken som blir Slave i utbytesprocessen. Förhandlingen baseras på Router-ID, där routern med högst Router-ID blir Master. När rollerna är fastställda kan synkroniseringen av LSDB påbörjas.
5. Exchange – I Exchange-status börjar routrarna utbyta Database Description (DBD)-paket, som innehåller en sammanfattning av deras Link-State Databases (LSDBs). Syftet är att jämföra databaserna och identifiera eventuella skillnader i Link-State Advertisements (LSAs).

Processen i Exchange-status

1. 1. Utbyte av DBD-paket
      • Routrarna skickar DBD-paket, som innehåller referenser till LSAs i deras LSDB.
      • DBD-paket innehåller endast LSA-typ, identifierare och sekvensnummer, men inte hela LSA-detaljerna.
   2. Jämförelse av databaser
      • Varje router jämför de mottagna DBD-paketen med sin egen LSDB.
      • Om en router upptäcker att den saknar en LSA eller har en äldre version, skickar den ett Link-State Request (LSR) för att begära den aktuella versionen.
   3. Slutförande av jämförelsen
      • Routern fortsätter att bearbeta inkommande och utgående DBD-paket tills alla LSAs har identifierats och eventuella uppdateringar har begärts.
      • När alla DBD-paket är utbytta och jämförelser är klara, avgör routern om den behöver ytterligare information.

Övergång till nästa status

• 1. Loading-status: Om routern upptäcker att den saknar vissa LSAs eller har föråldrade versioner, går den vidare till Loading-status, där de saknade LSAs hämtas och synkroniseras.
  2. Full-status: Om routerns LSDB redan är helt synkroniserad med grannens LSDB, sker en direkt övergång till Full-status, vilket innebär att routrarna nu har en identisk bild av nätverkets topologi.

I Exchange-status säkerställs att routrarna har en enhetlig översikt över nätverket, och vid behov fortsätter synkroniseringen i Loading-status för att slutföra processen.

6. Loading – I Loading–status hämtar routern de saknade eller uppdaterade LSAs som identifierades under Exchange-status. Detta sker genom att begära detaljerad information från grannen och synkronisera LSDB.
   Processen i Loading-status:
   1. Begäran om saknade LSAs – Routern skickar Link-State Request (LSR)-paket till sin granne för varje LSA som behöver uppdateras eller saknas i dess LSDB.
   2. Uppdatering av LSDB – Grannen svarar på LSR-förfrågningarna genom att skicka Link-State Update (LSU)-paket, som innehåller de fullständiga och aktuella LSAs.
      • Routern tar emot LSAs, uppdaterar sin LSDB  och floodar dessa LSAs vidare till andra OSPF-grannar.
   3. Bekräftelse av mottagna LSAs – Varje LSU-paket bekräftas med ett Link-State Acknowledgment (LSAck)-paket för att säkerställa pålitlig överföring.
   4. Slutförande av synkronisering – När alla saknade LSAs har hämtats och LSDB är fullständigt synkroniserad, övergår routern till Full-status.

   I denna fas säkerställer OSPF att varje router har en komplett och uppdaterad bild av nätverkets topologi, vilket gör att alla routrar kan fatta korrekta routing-beslut.

7. Full – När en router når Full-status är OSPF-synkroniseringen mellan den och dess grannar slutförd. Vid detta tillstånd har routern och dess grannar identiska Link-State Databases (LSDBs), vilket innebär att de delar en gemensam och fullständig bild av nätverkets topologi.

Vad händer i Full-status?

1. Slutförd synkronisering av LSDB
   • Alla LSAs har utbytts och synkroniserats mellan routern och dess grannar.
   • Eventuella saknade eller uppdaterade LSAs som upptäcktes i Exchange- eller Loading-status har hämtats och bearbetats.
2. Routing-tabellen uppdateras med SPF-algoritmen
   • När LSDB är färdigställd kör routern Dijkstra’s SPF-algoritm.
   • Den beräknar de bästa vägarna baserat på kostnad och skapar routingtabellen.
3. Kontinuerlig nätverksövervakning
   • Routern fortsätter att skicka Hello-paket för att upprätthålla grannrelationer.
   • Hello-paket säkerställer att grannarna fortfarande är aktiva och nåbara.
4. Hantering av nätverksförändringar
   • Om en förändring sker i nätverket, exempelvis att en länk går ner eller upp, skickar routern nya Link-State Advertisements (LSAs).
   • Dessa LSAs sprids till andra routrar, som uppdaterar sina LSDB och beräknar nya bästa vägar.

När en router är i Full-status är den helt operationell inom OSPF-nätverket och redo att dirigera trafik baserat på den mest uppdaterade topologin

Sammanfattning

Tabellen nedan beskriver sammanfattat de olika statusar som en OSPF-router går igenom på vägen mot konvergens:

OSPF-statusarna beskriver den stegvisa processen där routrar upptäcker grannar, synkroniserar LSDB och når konvergens. När Full-status uppnås har routrarna en identisk topologibild, SPF-algoritmen har körts och nätverket är redo att dirigera trafik på ett korrekt och effektivt sätt.