OSPF-5種報文、3個階段、3張表

在理解OSPF各種報文之前，需先清楚OSPF協議，通過下面圖例幫助理解（口訣：5種報文、3個階段、3張表）

(Notice:OSPF報文頭部24字節)

1、3個階段

鄰居發現階段：
    直連路由器形成鄰居關係，在broadcast和NBMA中還要選舉DR/BDR

路由發現階段：
      同一個區域內所有路由器LSDB同步

路由選擇階段：
    LSDB同步後，進行路由計算，最佳路由信息進路由表。

2、3張表

鄰居表（neighbor table）：
      OSPF用鄰居機制來發現和維持路由的存在，鄰居表存儲了雙向通信的OSPF路由器列表。

拓撲表  LSDB：
      OSPF用LSA（link state Advertisement 鏈路狀態通告）來描述網絡拓撲信息， LSA存儲在LSDB中。

全局路由表
      路由器的全局路由表，用於數據包轉發；OSPF把計算出來的路由，安裝到全局路由表。

3、5種報文（Notice：每種報文都包括24字節的OSPF報文頭部）

（1）Hello：建立和維護OSPF鄰居關係。

OSPF報文頭部分解介紹：

Version（8bit）：OSPF報文的版本，最新版本是版本2

Message Type（8bit）：報文的類型；1是Hello，2是DBD，3是LSR，4是LSU，5是LSAck

Packet Length（16bit）：整個OSPF報文的長度（24字節頭部+各類報文的長度）

Source OSPF Router（32bit）：路由器的RID

Area ID（32bit）：區域ID

Packet Checksum（16bit）：整個報文的校驗

Auth Type（16bit）：認證類型；0表示沒有認證，1表示簡單的口令認證，2表示MD5認證

Auth Data（64bit）：認證字段

Hello報文分解介紹：

Network Mask（32bit）：網絡掩碼；如果這個掩碼與接收該報文接口的掩碼不一致，那麼該報文將被丟棄，無法建立鄰居關係

Hello Interval（16bit）：發送Hello報文的間隔時間，默認爲10s，廣播或NMBA默認爲30s，如果與接收該報文接口的Hello Interval時間不一致，同樣無法建立鄰居關係

Options（8bit）：可選項；DC位表示是否具有支持按需電路上的OSPF能力，1支持，0不支持；NP位表示對NSSA的支持，1爲NSSA區域，0爲普通區域；MC位表示對IP組播的支持，E位表示對外部路由的支持能力，1支持，0不支持（Stub區域爲0）

Router Priority（8bit）：路由器優先級；用作DR與BDR的選舉，默認爲1，當爲0時，說明不具備選舉能力

Router Dead Interval（32bit）：宣告鄰居無效之前需要等待的時間，通常爲4倍的Hello Interval，默認爲40s，廣播或NMBA默認爲120s，如果雙方不一致，無法建立鄰居關係

Designated Router（32bit）：網絡中指定路由器的接口的IP地址（Notice：並不是指定路由器的RID，而且並不一定是最後選舉出來的DR，如果不存在，則被置爲0.0.0.0）

Backup Designated Router（32bit）：網絡中備用指定路由器的接口的IP地址，（Notice：並不是備用指定路由器的RID，而且並不一定是最後選舉出來的BDR，如果不存在，則被置爲0.0.0.0）

Active Neighbor：有效的鄰居列表

（2）DBD：鏈路狀態數據庫描述信息（描述LSDB中LSA頭部列表），OSPF鄰居第一次建立時才交換DBD，LSR。

（Notice：選舉Master/Slave的報文不包含LSA頭部）

DBD報文分解介紹：

MTU（16bit）：在不分段的情況下，始發接口可接收的最大IP包大小。當報文在虛鏈路上傳遞時，這個字段是0x0000

Options（8bit）：可選項。在Hello報文中已做過介紹

DB Description（8bit）：前5位總是被置0，I位爲1時，表示是第一個報文，爲0時，表示不是第一個報文；M位爲1時，表示不是最後一個報文，爲0時表示是最後一個報文；MS 爲1時，表示爲主路由器，爲0時表示爲從路由器。口訣：初始情況下，器由器發送的是I、M、MS都爲1的報文，表示這是第一個報文，不是最後一報文，且認爲自己是主路由器。

DD Sequence（32bit）：DD報文序列號，由主路由器進行確定，後續報文依次增加。

（LSA頭部在以後文章中介紹）

（3）LSR：鏈路狀態請求。向OSPF鄰居請求特定的LSA。

（Notice：Link-State Advertisement Type、Link-State ID、Advertising Router三個參數唯一確定的是一個LSA，而不是唯一確定一條路由。request報文請求的是LSA，並不是某條特定的路由，比如LSA-1，我們會發現，對於在路由器上network通告的路由，對端路由器只會發送一個request請求報文，來請求對端network所有通告的路由。）

Link-State Advertisement Type（32bit）：鏈路狀態類型號，主要有LSA-1（路由鏈路通告），LSA-2（網絡鏈路通告），LSA-3（ABR彙總鏈路通告），LSA-4（ASBR彙總鏈路通告），LSA-5（自治系統擴展路由通告），LSA-7（非完全端區NSSA擴展）

Link-State ID（32bit）：鏈路狀態ID，每種類型的LSA定義各不相同

Advertising Router（32bit）：始發LSA通行路由器的RID

 

（4）LSU：鏈路狀態更新（包含一條或多條LSA）。

Number Of LSAs：LSA的數量，一個更新報文可以攜帶多個LSA

（Notice：下面就是具體的LSA，將在以後的文章中介紹）

（5）LSAck：對LSU中的LSA進行確認。