OSPF 報文格式詳解

要理解OSPF路由協議的工做原理，特別是路由更新機制，首先就要對它的各類報文格式有一個全面的瞭解。OSPF報文主要有5種：Hello報文、DD （Database Description，數據庫描述）報文、LSR （LinkState Request，鏈路狀態請求）報文、LSU（LinkState Update，鏈路狀態更新）報文和LSAck（LinkState Acknowledgment，鏈路狀態應答）報文。它們各自在OSPF路由更新中所擔當的用途不同，報文格式也存在比較大的差異。

OSPF 的報文格式

OSPF 的報文直接封裝在IP 數據包 協議號爲89 一個比較完整的OSPF 報文格式以下

IP header

Ospf packet header

Number LAS s

LSA header

lsa Data

1.       OSPF 報文頭

OSPF 有五種報文類型 它們有相同的報頭

version(8)	Type(8)	Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)

字段解釋以下

Version 是ospf 的版本 ospfv2 其值爲 2

Type ：ospf 類型有五種報文 分別爲 1: hello 2:dd 3:lsr 4 :lsu 5 lsack

Packet length ospf 報文的總長度 包括報頭在內 單位是字節

Router-id 始發該LSA的路由器ID

Area-id 始發該LSA 的區域ID

Checksum ：對整個報文校驗

Autype ：驗證類型 可分爲不驗證、明文驗證、MD5驗證 值分別爲 0 1 2

Authenication :其值根據驗證類型來定義， 驗證爲0時未做定義 爲1是爲密碼驗證 爲2時爲KEY-ID 和密碼的MD5 驗證

MD5數據添加在OSPF 報文後面不在authentication 字段裏

二：hello 報文 （hello packet）

它是週期性的發送 來維持鄰居關係 和dr /bdr 選舉內容主要包括：定時器數值、DR BDR 以及本身已知的鄰居 起報文格式以下圖

 

Version(8)	1	Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)
Network mask(32)
Hellointerval   (16)                            options  (8)              RTR pri
Routerdeadtimeinterval(32)
DR(32)
BDR(32)
Neighbor (32)
--------

Network mask 發送hello 包 時 接口下的子網掩碼不一樣不能創建鄰居關係

Hellointerval 發送hello 報的時間間隔不一樣不能創建鄰居關係

RTr pri ：路由器的本地優先級

Routerdeadtimeinterval：失效時間 若是在規定的時間內沒有收到來自鄰居的hello包則視爲失效，失效時間間隔不一樣不能創建鄰居

Designated router 指路由器本地接口的IP

Neighbor 指鄰居路由器的Ip

DD 報文（database description packet ）

兩臺路由器進行數據庫同步時，用DD報文來描述本身的LSDB 內容包括LSDB中每一條LSA 的header   LSA header 只佔一個條LSA的整個數據流的一小部分 這樣能夠減小路由器之間的協議報文流量，對端的路由器能夠根據LSA 的頭部 可以判斷是否有這條LSA

Version(8)	2		Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)
interface MTU		option		i=1   M=1   ms=1
DD Sequence number
LSA header

 主要字段解釋以下：

Interface MTU :在不分片狀況下 在接口處允許最大發出的IP報文長度

I(initial)當發送連續的DD 時 若是是第一個報文則爲1

M(more) 表示多個DD 連續發送報文，若是是最後一個dd 則表示爲0 反則爲1

MS :在雙方交換DD 時還要確認他們的主從關係 ms=1 表示發送方爲主位

Dd sequence number :雙方用序列號來確認DD 收發的持續性和完整性

三：LSR報文(link state request)

兩臺路由器互相交換數據到最後一個LSA 時 若是一方發現本身還有不少不知道的DD 時就會請求對方 lsr 來繼續更新本身的DATABASE

Version(8)	3	Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)
LS TYPE
Link state ID
Advertising  router

 LS Type ：LSA 的類型 例如Type 1表示router lsa

Link state ID 鏈路狀態標識

Advertising router： 產生此lsa 的路由器

5.LSU 報文

LSU 是對LSR 尋求的回答

Version(8)	4	Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)
Number of LSAs
LSAs

Number of LSAs 該報文包含LSA 的數量

LASs :包含全部的LSA

6.LSAck 

LSACK 報文是用來對接收到的LSU 報文的進行確認的 內容是須要確認LSA 的header

Version(8)	Type(8)	Packet length(16)
Router-id(32)
Area-id(32)
Checksum(16)	Autype(24)
Authentication(32)
Authentication(32)
LSA header

LSA header ：該報文包含LSA 的頭部

7.LSA 頭格式

全部的LSA 都有相同的報文頭

LS age	Options	LS type
Linke state ID
Adbertising router
LS sequence number
Ls checksum	length

LS age :LSA 產生後所通過的時間 LSA 會在LSDB中有老化時間 但在傳輸過程當中不會

LS type ：LSA 類型 3 4 5 7

LS sequence number 其餘路由器能夠根據其值來判斷是不是最新的LSA

Length:LSA 的總長度 以字節爲單位

LS checksum 對LSA 的報文檢查出了LS age

LSA 類型

LS age						Options	1
Linke state ID
Adbertising router
LS sequence number
Ls checksum						length
0	V	E	B		0	#links
Link id
Type						Tos	metric
TOS				0		TOS metric
Link ID
Link data

Link state id ：產生此LSA 的路由器的router id

V(virtual link) 若是產生此LSA 的路由器是虛鏈接的端點 則 值爲1

E (external): 若是產生此LSA 的路由器是ASBR 值爲1

B (border)：若是產生此LSA 的路由器是ABR 值爲1

#links：LSA 中所描述的鏈路信息的數量，包括路由器處於某區域中全部鏈路和接口

Link ID :鏈路標識 具體的數值根據鏈路類型而定

Link data 鏈路數據具體的值根據類型而定

Type :鏈路類型 取值爲1表示經過點對點鏈路與另外一個路由器相連，取值爲2 表示鏈接到傳送網絡，取值爲3 表示鏈接到STUB 網絡 取值爲4 表示虛電路

#TOS 鏈路不一樣方式的數量

Metric :鏈路開銷

Tos ：服務類型

Tos metric ：指定服務類型的鏈路開銷

2.       network LSA

它是由廣播或NBMA 網絡中的DR 發出，LSA 中記錄了這一段上因此路由器的router-id

LS age	Options	2
Linke state ID
Adbertising router
LS sequence number
Ls checksum	length
Network mask
Attached router

Link state id :DR 的IP 地址

Network mask ：BMA/NBMA 網絡地址的掩碼

Attached router：鏈接在同一網段上的全部與DR 創建鄰接關係的router-id 也包括自身的router-id

3.       summary LSA

network summary LSA(type3) 和ASBR summary LSA (type4)

LS age	Options		3 or 4
Linke state ID
Adbertising router
LS sequence number
Ls checksum	length
Network mask
0		metric
Tos		tos metric

Link state id :對於type3來講 它是通告到區域外的網絡地址 對於type4來講 它是通告到區域外的ASBR的router id

Network mask ：BMA/NBMA 網絡地址的掩碼

Attached router：鏈接在同一網段上的全部與DR 創建鄰接關係的router-id 也包括自身的router-id

4.       AS external LSA

由ASBR 產生 描述到AS 外部的路由信息

LS age			Options		3 or 4
Linke state ID
Adbertising router
LS sequence number
Ls checksum			Length
Network mask
E		0		metric
Forwarding address
External route lag
E	tos		tos metric
Forwarding address
External route lag

主要字段解釋

Link state id ：所要通告的其餘外部AS 的目的地址，若是通告的是一條是缺省路由則LS ID和子網掩碼都爲0.0.0.0

Network mask ：所通告的目的地址掩碼

E: 外部度量值

5.       NSSA external LSA

由NSSA 區域內的ASBR產生 而且在NSSA 內部傳送和type5 類似