OSPF的5种报文格式详解

小乔

OSPF用IP报文直接封装协议报文，协议号为89。OSPF分为5种报文：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。

• Hello报文
• DD报文
• LSR报文
• LSU报文
• LSAck报文
  
  

报文头格式

OSPF这五种报文具有相同的报文头格式，长度为24字节。如图5-2所示。

图5-2 报文头格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-9 OSPF报文头格式字段解释

字段名	长度	含义
Version	8比特	OSPF的版本号。对于OSPFv2，其值为2。
Type	8比特	OSPF报文的类型： 1：Hello报文。 2：DD报文。 3：LSR报文。 4：LSU报文。 5：LSAck报文。
Packet length	16比特	OSPF报文的总长度，包括报文头在内，单位为字节。
Router ID	32比特	发送该报文的路由器标识。
Area ID	32比特	发送该报文的设备所属区域。
Checksum	16比特	包含除了认证字段的整个报文的校验和。
AuType	16比特	验证类型： 0：不验证。 1：简单认证。 2：MD5认证。 说明： MD5算法安全性低，存在安全风险。
Authentication	64比特	其数值根据验证类型而定： 0：不对此字段作定义。 1：此字段为密码信息。 2：此字段包括Key ID、MD5验证数据长度和序列号的信息。

                               
登录/注册后可看大图

MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authentication字段中。

Hello报文

最常用的一种报文，其作用为建立和维护邻接关系，周期性的在使能了OSPF的接口上发送。报文内容包括一些定时器的数值、DR、BDR以及已知的邻居。Hello报文格式如图5-3所示。

图5-3 Hello报文格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-10 Hello报文格式字段解释[td]

字段名	长度	含义
Network Mask	32比特	发送Hello报文的接口所在网络的掩码。
HelloInterval	16比特	发送Hello报文的时间间隔。
Options	8比特	可选项： E：允许Flood AS-External-LSAs。 N/P：处理Type-7 LSAs。 DC：处理按需链路。
Rtr Pri	8比特	DR优先级。默认为1。 说明： 如果设置为0，则设备不能参与DR或BDR的选举。
RouterDeadInterval	32比特	失效时间。如果在此时间内未收到邻居发来的Hello报文，则认为邻居失效。
Designated Router	32比特	DR的接口地址。
Backup Designated Router	32比特	BDR的接口地址。
Neighbor	32比特	邻居，以Router ID标识。

Hello报文在不同网络中的发送地址类型、发送时间间隔类型和时间间隔缺省值不同，参见表5-11。

表5-11 Hello报文的属性[td]

网络类型	发送地址类型	发送时间间隔类型	时间间隔缺省值
广播	组播地址	HelloInterval	缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔的值为10秒。
NBMA	单播地址	DR、BDR、有能力成为DR的设备时，发送时间间隔为HelloInterval。 邻居的状态为Down时，发送时间间隔为Pollinterval，其他情况为HelloInterval。	缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔的值为30秒。 缺省情况下，接口发送Pollinterval间隔为120秒。
P2P	组播地址	HelloInterval	缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔的值为10秒。
P2MP	组播地址	HelloInterval	缺省情况下，接口发送Hello报文的时间间隔的值为30秒。

                               
登录/注册后可看大图

在同一网段上的设备，其HelloInterval、PollInterval和RouterDeadInterval必须分别一致，否则不能形成邻居关系。在NBMA网络上还有一种PollInterval。

DD报文

两台设备在邻接关系初始化时，用DD报文描述本端设备的LSDB，进行数据库的同步。报文内容包括LSDB中每一条LSA的Header（LSA的Header可以唯一标识一条LSA）。LSA Header只占一条LSA的整个数据量的一小部分，这样可以减少设备之间的协议报文流量，对端设备根据LSA Header就可以判断出是否已有这条LSA。在两台设备交换DD报文的过程中，一台为Master，另一台为Slave。由Master规定起始序列号，每发送一个DD报文序列号加1，Slave方使用Master的序列号作为确认。

DD报文格式如图5-4所示。

图5-4 DD报文格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-12 DD报文格式字段解释

字段名	长度	含义
Interface MTU	16比特	在不分片的情况下，此接口最大可发出的IP报文长度。
Options	8比特	可选项： E：允许Flood AS-External-LSAs。 N/P：处理Type-7 LSAs。 DC：处理按需链路。
I	1比特	当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1，否则置为0。
M（More）	1比特	当发送连续多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为0，否则置为1，表示后面还有其他的DD报文。
M/S（Master/Slave）	1比特	当两台OSPF设备交换DD报文时，首先需要确定双方的主从关系，Router ID大的一方会成为Master。当值为1时表示发送方为Master。
DD sequence number	32比特	DD报文序列号。主从双方利用序列号来保证DD报文传输的可靠性和完整性。
LSA Headers	-	该DD报文中所包含的LSA的头部信息。

LSR报文

两台设备互相交换过DD报文之后，需要发送LSR报文向对方请求更新LSA，内容包括所需要的LSA的摘要信息。LSR报文格式如图5-5所示。

图5-5 LSR报文格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-13 LSR报文格式字段解释

字段名	长度	含义
LS type	32比特	LSA的类型号。
Link State ID	32比特	与LS Type一起描述路由域中唯一一个LSA。
Advertising Router	32比特	产生此LSA的设备的Router ID。

                               
登录/注册后可看大图

LS type、Link State ID和Advertising Router可以唯一标识出一个LSA。当两个LSA一样时，需要根据LSA中的LS sequence number、LS checksum和LS age来判断出所需要LSA的新旧。

LSU报文

LSU报文用来向对端设备发送其所需要的LSA或者泛洪本端更新的LSA，内容是多条LSA（全部内容）的集合。LSU报文在支持组播和广播的网络中是以组播形式将LSA泛洪出去。为了实现Flooding的可靠性传输，需要LSAck报文对其进行确认，对没有收到确认报文的LSA进行重传，重传的LSA是直接发送到邻居的。LSU报文格式如图5-6所示。

图5-6 LSU报文格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-14 LSU报文格式字段解释[td]

字段名	长度	含义
Number of LSAs	32比特	LSA的数量。

LSAck报文

LSAck报文用来对接收到的LSU报文进行确认，内容是需要确认的LSA的Header（一个LSAck报文可对多个LSA进行确认）。LSAck报文根据不同的链路以单播或组播的形式发送，LSAck报文格式如图5-7所示。

图5-7 LSAck报文格式

                               
登录/注册后可看大图

表5-15 LSAck报文格式字段解释

字段名	长度	含义
LSAs Headers	由需要确认的LSA的Header长度决定。	通过LSA的头部信息确认收到该LSA。

route2023

的顶顶顶顶顶的顶顶顶顶顶