После выхода из состояния Two-Way маршрутизаторы переходят в состояние синхронизации базы данных. Пакет приветствия используется для установления отношений смежности с соседними устройствами, в то время как остальные четыре типа пакетов OSPF используются в процессе обмена и синхронизации баз данных состояний каналов.

В состоянии ExStart между маршрутизаторами и их смежными маршрутизаторами DR и BDR устанавливаются отношения ведущего и ведомых устройств. Маршрутизатор с более высоким значением идентификатора выступает в роли ведущего устройства в состоянии Exchange. На рис. 1 маршрутизатор R2 становится ведущим устройством.

В состоянии Exchange ведущие и ведомые маршрутизаторы обмениваются одним или несколькими пакетами DBD. Пакет DBD включает информацию о заголовке записи LSA, которая отображается в базе данных состояний каналов маршрутизатора. Записи могут содержать данные о канале или о сети. Каждый заголовок записи LSA содержит данные о типе состояния канала, адресе объявляющего маршрутизатора, стоимости канала и порядковом номере. Маршрутизатор использует порядковый номер для определения актуальности полученных данных о состоянии канала.

На рис. 2 маршрутизатор R2 передаёт пакет DBD маршрутизатору R1. Когда маршрутизатор R1 получает пакет DBD, он выполняет следующие действия:

1. Маршрутизатор подтверждает получение пакета DBD посредством пакета LSAck.

2. Затем маршрутизатор R1 отправляет пакеты DBD маршрутизатору R2.

3. Маршрутизатор R2 отправляет подтверждение маршрутизатору R1.

Маршрутизатор R1 сравнивает полученные данные с данными, которые содержатся в его собственной базе данных состояний каналов. Если пакет DBD содержит более актуальную запись о состоянии канала, маршрутизатор переходит в состояние Loading.

Например, на рис. 3 маршрутизатор R1 отправляет пакет LSR с данными о сети 172.16.6.0 на маршрутизатор R2. Маршрутизатор R2 отправляет отклик, содержащий полные данные о сети 172.16.6.0, в пакете LSU. Опять же, когда маршрутизатор R1 принимает пакет LSU, он в ответ отправляет пакет LSAck. Маршрутизатор R1 затем добавляет новые записи о состоянии канала в свою базу данных состояний каналов.

После того как на все пакеты LSR для данного маршрутизатора отправлен отклик, смежные маршрутизаторы считаются синхронизированными и переведёнными в состояние Full.

Пока соседние маршрутизаторы продолжают получать пакеты приветствия, данные о сети, содержащиеся в переданных пакетах LSA, остаются в базе данных топологии. После синхронизации топологических баз данных пакеты обновлений (LSU) отправляются соседним устройствам только в следующих случаях: