ospf IP报头 ospf报文头部

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mob64ca140f29e5 2024-03-18 08:08:08

文章标签 ospf IP报头链路 OSPF Network 文章分类 云原生云计算

要理解OSPF路由协议的工作原理，特别是路由更新机制，首先就要对它的各种报文格式有一个全面的了解。OSPF报文主要有5种：Hello报文、DD （Database Description，数据库描述）报文、LSR （LinkState Request，链路状态请求）报文、LSU（LinkState Update，链路状态更新）报文和LSAck（LinkState Acknowledgment，链路状态应答）报文。它们各自在OSPF路由更新中所担当的用途不一样，报文格式也存在比较大的差别。

OSPF 的报文格式

OSPF 的报文直接封装在IP 数据包协议号为89 一个比较完整的OSPF 报文格式如下

IP header	Ospf packet header	Number LAS s	LSA header	lsa Data

1. OSPF 报文头

OSPF 有五种报文类型它们有相同的报头

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

字段解释如下

Version 是ospf 的版本 ospfv2 其值为 2

Type ：ospf 类型有五种报文分别为 1: hello 2:dd 3:lsr 4 :lsu 5 lsack

Packet length ospf 报文的总长度包括报头在内单位是字节

Router-id 始发该LSA的路由器ID

Area-id 始发该LSA 的区域ID

Checksum ：对整个报文校验

Autype ：验证类型可分为不验证、明文验证、MD5验证值分别为 0 1 2

Authenication :其值根据验证类型来定义，验证为0时未作定义为1是为密码验证为2时为KEY-ID 和密码的MD5 验证

MD5数据添加在OSPF 报文后面不在authentication 字段里

二：hello 报文（hello packet）

它是周期性的发送来维持邻居关系和dr /bdr 选举内容主要包括：定时器数值、DR BDR 以及自己已知的邻居起报文格式如下图

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 发送hello 包时接口下的子网掩码不同不能建立邻居关系

Hellointerval 发送hello 报的时间间隔不同不能建立邻居关系

RTr pri ：路由器的本地优先级

Routerdeadtimeinterval：失效时间如果在规定的时间内没有收到来自邻居的hello包则视为失效，失效时间间隔不同不能建立邻居

Designated router 指路由器本地接口的IP

Neighbor 指邻居路由器的Ip

DD 报文（database description packet ）

两台路由器进行数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB 内容包括LSDB中每一条LSA 的header LSA header 只占一个条LSA的整个数据流的一小部分这样可以减少路由器之间的协议报文流量，对端的路由器可以根据LSA 的头部能够判断是否有这条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

主要字段解释如下：

Interface MTU :在不分片情况下在接口处容许最大发出的IP报文长度

I(initial)当发送连续的DD 时如果是第一个报文则为1

M(more) 表示多个DD 连续发送报文，如果是最后一个dd 则表示为0 反则为1

MS :在双方交换DD 时还要确认他们的主从关系 ms=1 表示发送方为主位

Dd sequence number :双方用序列号来确认DD 收发的持续性和完整性

三：LSR报文(link state request)

两台路由器互相交换数据到最后一个LSA 时如果一方发现自己还有很多不知道的DD 时就会请求对方 lsr 来继续更新自己的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 的类型例如Type 1表示router lsa

Link state ID 链路状态标识

Advertising router：产生此lsa 的路由器

5.LSU 报文

LSU 是对LSR 寻求的回答

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 该报文包含LSA 的数量

LASs :包含所有的LSA

6.LSAck

LSACK 报文是用来对接收到的LSU 报文的进行确认的内容是需要确认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 ：该报文包含LSA 的头部

7.LSA 头格式

所有的LSA 都有相同的报文头

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

LS age :LSA 产生后所经过的时间 LSA 会在LSDB中有老化时间但在传输过程中不会

LS type ：LSA 类型 3 4 5 7

LS sequence number 其他路由器可以根据其值来判断是否是最新的LSA

Length:LSA 的总长度以字节为单位

LS checksum 对LSA 的报文检查出了LS age

LSA 类型

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 ：产生此LSA 的路由器的router id

V(virtual link) 如果产生此LSA 的路由器是虚连接的端点则值为1

E (external): 如果产生此LSA 的路由器是ASBR 值为1

B (border)：如果产生此LSA 的路由器是ABR 值为1

#links：LSA 中所描述的链路信息的数量，包括路由器处于某区域中所有链路和接口

Link ID :链路标识具体的数值根据链路类型而定

Link data 链路数据具体的值根据类型而定

Type :链路类型取值为1表示通过点对点链路与另一个路由器相连，取值为2 表示连接到传送网络，取值为3 表示连接到STUB 网络取值为4 表示虚电路

#TOS 链路不同方式的数量

Metric :链路开销

Tos ：服务类型

Tos metric ：指定服务类型的链路开销

2. network LSA

它是由广播或NBMA 网络中的DR 发出，LSA 中记录了这一段上所以路由器的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 网络地址的掩码

Attached router：连接在同一网段上的所有与DR 建立邻接关系的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 :对于type3来说它是通告到区域外的网络地址对于type4来说它是通告到区域外的ASBR的router id

Network mask ：BMA/NBMA 网络地址的掩码

Attached router：连接在同一网段上的所有与DR 建立邻接关系的router-id 也包括自身的router-id

4. AS external LSA

由ASBR 产生描述到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