OSPF报文及格式（2）

ospf报文有5种：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文；

OSPF虽然工作在IP层，却被设计成了可靠的协议，协议内部包含确认机制；

OSPF报文不需要确认报文有Hello和LSAck报文，DD、LSR、LSU都是可靠传输的（重传时间5s）；

OSPF报文是封装在IP报文内协议号89，使用相同的ospf报头格式，可以采用单播或组播的形式发送。

1、ospf报头格式

（1）version

版本字段，1个字节，指定所采用的ospf协议版本号，ospfv2的值为2，ospfv3的值为3；

（2）Packet Type

报文类型字段，1个字节，取值为1-5的整数，分别对应hello报文、dd报文、lsr报文、lsu报文和lsack报文；

（3）Packet Length

报文长度地址，2个字节，包括ospf报头部分和报文内容部分的字节长度；

（4）Router ID

路由器ID字段，4个字节，指定发送报文的路由器ID；

（5）Area ID

区域ID字段，4个字节，指定发送报文的路由器接口的ospf区域号；

（6）Checksum

校验和字段，2个字节，包括ospf报头部分和报文内容部分，但不包括Authentication验证字段的校验和；

（7）AuType

验证类型字段，2个字节，指定ospf报文交互时采用的验证类型；

0为不验证，1为简单验证，2为md5验证；

（8）Authentication

验证字段，8个字节，验证类型为不验证时，此字段为空；验证类型为简单验证时，此字段为验证密码；验证类型为md5验证时，此字段为md5摘要消息；

2、OSPF Hello报文及格式

ospf协议使用hello报文建立和维护邻居、邻接关系；

在p2p和广播类型网络中，hello报文以hello interval为周期（缺省10s），以组播方式向224.0.0.5组播组发送一次；

如果在设定的DeadInterval时间（至少是helloInterval的4倍）内没有收到对方发送的hello报文，则认为对方路由器无效；

在p2mp和NBMA类型网络中，hello报文以PollInterval为周期（缺省为60s），以单播方式向状态为down的邻居发送一次；

（1）Network Mask 只在MA网络（广播、NBMA）有效

子网掩码字段，4字节，发送hello报文的接口ip地址所对应的子网掩码；

（2）HelloInterval

HelloInterval字段，2字节，指定发送hello报文的时间间隔，广播、p2p缺省10s，NBMA、p2mp缺省30s；

（3）Options 区域类型（E、N都没有置位就是Stub、Totally Stub）

可选项字段，1字节，置1表示具有相应特性，置0表示不具备相应特性；

E：允许泛洪5类AS External LSA；普通区域

N：允许泛洪7类NSSA LSA； NSSA、Totally NSSA

MC：允许转发IP组播报文；

DC：允许处理按需链路；

（4）Rtr Pri

路由器优先级字段，1字节，指定本路由器的DR优先级值，缺省为1；

如果设为0，表示本路由器不参与DR／BDR选举；

（5）RouterDeadInterval

DeadInterval字段，4字节，缺省hello时间的4倍；

当收到此hello报文的路由器在此时间内没有收到本路由器再次发来的hello报文，则认为本路由器已失效；

（6）Designated Router

DR字段，4字节，指定DR的接口IP地址；

（7）Backup Designated Router

BDR字段，4字节，指定BDR的接口IP地址；

（8）Neighbor

邻居字段，4字节，指定邻居路由器的路由器ID；

3、OSPF的DD报文及格式

DD报文用来描述本地路由器的LSDB；

两个ospf路由器初始化连接时要交换First DD、DD报文进行数据库同步；

由于数据库的内容可能相当长，需要多个DD报文的交互来完成双方LSDB的同步，所以有三个专门用于标识DD报文序列的比特位，I、M和M/S。

（1）Interface MTU

接口MTU字段，2字节，指出发出DD报文的接口在不分段的情况下，可以发出的最大IP报文长度；

（2）Options 区域类型（E、N都没有置位就是Stub、Totally Stub）

可选项字段，1字节，置1表示具有相应特性，置0表示不具备相应特性；

E：允许泛洪5类AS External LSA；普通区域

N：允许处理7类NSSA LSA； NSSA、Totally NSSA

MC：允许转发IP组播报文；

DC：允许处理按需电路；

（3）I、M、M/S

I比特：指定在连续发送多个DD报文，如果是第一个DD报文置1，其他的均置0；

M比特：指定在连续发送多个DD报文，如果是最后一个DD报文则置0，否则置1；

M/S比特：设置交互DD报文双方的主从关系，Master置1，Slave置0；

（4）DD Sequence Number

DD序列号字段，4字节，指定所发送的DD报文序列号；

DD交换过程按询问/应答方式进行，在DD报文交换中，一台Master角色，另一台Slave角色，Master路由器向Slave路由器发送DD报文并规定起始序列号，没发送一个DD报文，序列号加1，Slave路由器则使用Master路由器的序列号进行确定应答；

（5）LSA Header

LSA头部字段，4字节，指定DD报文中包括的LSA头部；

4、OSPF LSR报文及格式

LSR报文用于向相邻路由器请求所需的LSA；

LSR报文的内容部分是LSA头部的摘要信息（LSA头部的部分信息）；

当两台路由器互相交换完DD报文后，知道对端路由器有哪些LSA是本LSDB没有的，则需要发送一个LSR报文，向对方请求所需的LSA；

（1）LS Type

LSA类型字段，4字节，1/2/3/4/5/7类LSA；

（2）Link State ID

LS标识字段，4字节，LSA类型不同所描述的信息不同：

1类描述源路由器的路由器ID

2类描述DR接口地址

3类描述目的网络地址

4类描述ASBR的路由器ID

5类描述目的网络地址

7类描述目的网络地址

（3）Advertising Router

通告路由器字段，4字节，源路由器ID；

5、 OSPF LSU报文及格式

LSU报文是LSR请求报文的应答报文；

LSU报文内容部分是一共发送的LSA数量和每条LSA的完整内容；

（1）Number of LSA

LSA数量字段，4字节，指定共发送的LSA数量；

（2）LSAs

LSA字段，4字节，是一条条具体的LSA完整信息；

6、OSPF LSAck报文及格式

LSAck报文是路由器在收到对端发来的LSU报文后发出的确认报文；

LSAck报文的内容部分是需要确认的LSA头部；

一份LSAck可以对多份LSU中的LSA做确认；

7、LSA头部格式

DD报文包含LSA头部信息，LSR报文只包含LSA摘要信息，LSU报文包含LSA完整信息，LSAck报文包含LSA头部信息；

LSA中的LS Type、Link State ID和Advertising Router可以唯一标识一条LSA。

LSA中的LS序列号、LS checksum和LS age可以判断LSA的新旧。

（1）LS age

LSA老化时间字段，2字节，LSA存在的时间，达到1800s周期性泛洪，达到Max age 3600s老化掉。

（2）Options

可选项字段，置1表示具有相应特性，置0表示不具有相应特性；

E：允许泛洪5类AS External LSA；

N：允许处理7类NSSA LSA；

MC：允许转发IP组播报文；

DC：允许处理按需链路；

（3）LS type

LSA类型字段，1字节，1/2/3/4/5/7类LSA；

（4）Link State ID

链路状态ID字段，4字节，不同类型LSA的该字段内容不同；

1类LSA 源路由器ID

2类LSA DR接口地址

3类LSA 目的网段地址

4类LSA ASBR的路由器ID

5类LSA 目的网段地址

7类LSA 目的网段地址

（5）Advertising Router

通告路由器字段，4字节，通告该LSA的路由器ID；

（6）LS sequence number

LSA序列号字段，4字节，LSA序列号值越大，LSA越新，初始序列号从0x80000001到最大值0x7FFFFFFF；

（7）LS checksum

LSA校验和字段，2字节，对除LS age字段外的LSA报头全部信息做校验；

（8）length

长度字段，2字节，LSA的总长度，包括LSA头部，以字节为单位；