Po stanie Two-Way, kolejnym krokiem jest synchronizacja baz danych routerów. Podczas, gdy pakiety Hello służyły do ustanowienia przyległości z sąsiadami, pozostałe typy pakietów OSPF używane są w procesie wymiany i synchronizacji baz LSDB.
W stanie opóźnionego startu (ExStart), między DR i BDR a każdym innym routerem, powiązanym z nimi, tworzona jest relacja typu master-slave. Router z ustawionym najwyższym identyfikatorem pełni rolę routera nadrzędnego w procesie wymiany (stan Exchange). Na rysunku 1, routerem nadrzędnym zostaje R2.
W stanie wymiany (Exchange) router nadrzędny oraz podrzędne wymieniają jeden lub więcej pakietów DBD. Pakiet DBD zawiera informacje na temat wpisu nagłówka LSA, który występuje w bazie stanu łącza LSDB routera. Wpisy mogą dotyczyć wybranego łącza lub sieci. Nagłówek każdego wpisu LSA zawiera typ pakietu stanu łącza, adres routera ogłaszającego, koszt danego łącza oraz numer sekwencyjny. Numer sekwencyjny używany jest do ustalenia, czy informacje zawarte w otrzymanym pakiecie stanu łącza są aktualne.
Na rysunku 2 przedstawiono sytuację, w której router R2 wysyła pakiet DBD do R1. Po odebraniu pakietu router R1 podejmuje następujące akcje:
1. Wysyła potwierdzenie odbioru pakietu DBD - LSAck.
2. R1 wysyła pakiet DBD do R2.
3. R2 wysyła potwierdzenie otrzymania pakietu od R1
Router R1 porównuje informacje otrzymane w pakiecie DBD z informacjami, które posiada w swojej bazie LSDB. Jeżeli wpis zawarty w pakiecie DBD jest bardziej aktualny, router przechodzi do stanu Loading.
Przykładowo, na rysunku 3, R1 wysyła do R2 żądanie dotyczące sieci 172.16.6.0. R2 w odpowiedzi wysyła w pakiecie LSU, kompletne informacje na temat sieci 172.16.6.0. I znowu, R1 po otrzymaniu pakietu LSU, wysyła potwierdzenie LSAck. Następnie R1 dodaje nowe wpisy stanu łącza do swojej bazy LSDB.
W momencie, gdy dany router otrzyma i przetworzy odpowiedzi na wszystkie żądania, zostaje uznany jako zsynchronizowany ze swoimi sąsiadami i przechodzi do stanu full.
Dopóki sąsiadujące routery odbierają pakiety Hello, sieć przekazywana przez ten router w pakietach LSA, pozostaje w bazie danych topologii. Po zsynchronizowaniu baz danych topologii, aktualizacje (LSU) są wysyłane do sąsiadów tylko w następujących przypadkach:
- Została wykryta zmiana w topologii (aktualizacje przyrostowe)
- Co 30 minut