上帝視角

OSPF出現(xiàn)背景

如上圖就是一張簡單的OSPF協(xié)議網(wǎng)絡(luò)，那么為什么會出現(xiàn)OSPF協(xié)議呢？

開放式最短路徑優(yōu)先OSPF（Open Shortest Path First）協(xié)議是IETF定義的一種基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議。

為什么會出現(xiàn)OSPF？:因為RIP是一種基于距離矢量算法的路由協(xié)議，存在著

收斂慢；

易產(chǎn)生路由環(huán)路；

可擴(kuò)展性差，最大只能支持15跳。

?OSPF的出現(xiàn)很好地解決了上述3個問題，那么OSPF是如何解決上述3個問題的呢？我們一起來看下。

什么是OSPF協(xié)議？

OSPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，它從設(shè)計上保證了無路由環(huán)路。

那么什么是鏈路狀態(tài)協(xié)議？

如果說距離矢量路由協(xié)議提供的是路標(biāo)，那么鏈路狀態(tài)路由協(xié)議提供的就是地圖。每個運行鏈路狀態(tài)協(xié)議的路由器上都有一張完整的網(wǎng)絡(luò)圖。

就好比你有一張地圖怎么還會迷路？運行鏈路狀態(tài)協(xié)議的每一臺路由器都會有一張地圖庫從而避免了環(huán)路。

鏈路狀態(tài)協(xié)議工作原理

?每臺運行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都了解整個網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)信息（地圖），這樣才能計算出到達(dá)目的地的最優(yōu)路徑。

1、LSA泛洪：

運行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器都會進(jìn)行鏈路狀態(tài)公告LSA （Link State Advertisement）泛洪，LSA中包含了路由器已知的接口狀態(tài)、接口IP地址、掩碼、開銷和網(wǎng)絡(luò)類型等信息。

通俗點講就是每臺路由器都會將一些關(guān)于自己，關(guān)于本地直連鏈路以及這些鏈路的狀態(tài)和關(guān)于所有直連鄰居的信息傳送給相鄰的其他路由器。

2、建立LSDB：

收到LSA的路由器都可以根據(jù)LSA提供的信息建立自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫LSDB（Link State Database）。

通俗點講就是每臺路由器都會收到網(wǎng)絡(luò)中其他的路由器發(fā)送過來的LSA信息，這些所有的LSA信息構(gòu)成了LSDB。這里需要注意的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定后，網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備應(yīng)該是有相同的LSDB的。

3、建立最短路徑樹：

運行OSPF協(xié)議的路由器在LSDB的基礎(chǔ)上使用SPF算法進(jìn)行運算，建立起到達(dá)每個網(wǎng)絡(luò)的最短路徑樹。

4、路由計算：

通過最短路徑樹得出到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路由，并將其加入到IP路由表中。

常見的鏈路狀態(tài)協(xié)議有：

OSPF：開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議

IS-IS:中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)協(xié)議

OSPF協(xié)議特點

OSPF支持區(qū)域的劃分，區(qū)域內(nèi)部的路由器使用SPF最短路徑算法保證了區(qū)域內(nèi)部的無環(huán)路；

A、為什么劃分區(qū)域？

劃分OSPF區(qū)域可以縮小路由器的LSDB規(guī)模，減少網(wǎng)絡(luò)流量。

區(qū)域內(nèi)的詳細(xì)拓?fù)湫畔?/b>不向其他區(qū)域發(fā)送，區(qū)域間傳遞的是抽象的路由信息，而不是詳細(xì)的描述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鏈路狀態(tài)信息。

每個區(qū)域都有自己的LSDB，不同區(qū)域的LSDB是不同的。路由器會為每一個自己所連接到的區(qū)域維護(hù)一個單獨的LSDB。由于詳細(xì)鏈路狀態(tài)信息不會被發(fā)布到區(qū)域以外，因此LSDB的規(guī)模大大縮小了。

B、OSPF是如何劃分區(qū)域的呢？

1、路由器的每個接口可以被劃分在一個區(qū)域，一個路由器可以同時屬于多個區(qū)域。

2、Area 0為骨干區(qū)域，其他區(qū)域為非骨干區(qū)域。每個非骨干區(qū)域都必須連接到骨干區(qū)域。

3、運行在區(qū)域之間的路由器叫做區(qū)域邊界路由器ABR（Area Boundary Router），它包含所有相連區(qū)域的LSDB。

自治系統(tǒng)邊界路由器ASBR（Autonomous System Boundary Router）是指和其他AS中的路由器交換路由信息的路由器，這種路由器會向整個AS通告AS外部路由信息。

C、為什么SPF算法可以保證區(qū)域內(nèi)無環(huán)路？

SPF算法將每一個路由器作為根（ROOT）來計算其到每一個目的地路由器的距離，每一個路由器根據(jù)一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫會計算出路由域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。樹形是無環(huán)路的。

OSPF利用區(qū)域間的連接規(guī)則保證了區(qū)域之間無路由環(huán)路。

為了避免區(qū)域間路由環(huán)路，非骨干區(qū)域之間不允許直接相互發(fā)布路由信息，所有的非骨干區(qū)域間通信都需要借助骨干區(qū)域。因此，每個區(qū)域都必須連接到骨干區(qū)域。

OSPF通過LSA（Link State Advertisement）的形式發(fā)布路由；

OSPF依靠在OSPF區(qū)域內(nèi)各設(shè)備間交互OSPF報文來達(dá)到路由信息的統(tǒng)一；

OSPF報文封裝在IP報文內(nèi)，可以采用單播或組播的形式發(fā)送；

OSPF支持觸發(fā)更新，能夠快速檢測并通告自治系統(tǒng)內(nèi)的拓?fù)渥兓?/b>

OSPF協(xié)議router id

Router ID

Router ID是一個32位的值，它唯一標(biāo)識了一個自治系統(tǒng)內(nèi)的路由器，可以為每臺運行OSPF的路由器上可以手動配置一個Router ID，或者指定一個IP地址作為Router ID。

如果沒有手動配置Router ID，運行OSPF協(xié)議的路由器如何選取Router ID？

1、如果設(shè)備存在多個邏輯接口地址，則路由器使用邏輯接口中最大的IP地址作為Router ID；

2、如果沒有配置邏輯接口，則路由器使用物理接口的最大IP地址作為Router ID。

注意：

1、在為一臺運行OSPF的路由器配置新的Router ID后，需要在路由器上通過重置OSPF進(jìn)程來更新Router ID。

2、通常建議手動配置Router ID，以防止Router ID因為接口地址的變化而改變。

OSPF協(xié)議鄰居/鄰接

鄰居（Neighbor）：

OSPF路由器啟動后，便會通過OSPF接口向外發(fā)送Hello報文用于發(fā)現(xiàn)鄰居。

收到Hello報文的OSPF路由器會檢查報文中所定義的一些參數(shù)，如果雙方的參數(shù)一致，就會彼此形成鄰居關(guān)系。

鄰接（Adjacency）：

形成鄰居關(guān)系的雙方不一定都能形成鄰接關(guān)系，這要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型而定。

只有當(dāng)雙方成功交換DD報文，并能交換LSA之后，才形成真正意義上的鄰接關(guān)系。

OSPF協(xié)議網(wǎng)絡(luò)類型

OSPF協(xié)議支持四種網(wǎng)絡(luò)類型，分別是點到點網(wǎng)絡(luò)，廣播型網(wǎng)絡(luò)，NBMA網(wǎng)絡(luò)和點到多點網(wǎng)絡(luò)。

1、點到點網(wǎng)絡(luò)是指只把兩臺路由器直接相連的網(wǎng)絡(luò)。一個運行PPP的64K串行線路就是一個點到點網(wǎng)絡(luò)的例子。

2、廣播型網(wǎng)絡(luò)是指支持兩臺以上路由器，并且具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)。一個含有三臺路由器的以太網(wǎng)就是一個廣播型網(wǎng)絡(luò)的例子。

OSPF可以在不支持廣播的多路訪問網(wǎng)絡(luò)上運行，此類網(wǎng)絡(luò)包括在hub-spoke拓?fù)渖线\行的幀中繼（FR）和異步傳輸模式（ATM）網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)的通信依賴于虛電路。

OSPF定義了兩種支持多路訪問的網(wǎng)絡(luò)類型：非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)（NBMA）和點到多點網(wǎng)絡(luò)（Point To Multi-Points）。

3、NBMA:在NBMA網(wǎng)絡(luò)上，OSPF模擬在廣播型網(wǎng)絡(luò)上的操作，但是每個路由器的鄰居需要手動配置。NBMA方式要求網(wǎng)絡(luò)中的路由器組成全連接。

缺省情況下，OSPF認(rèn)為幀中繼、 ATM的網(wǎng)絡(luò)類型是NBMA。

4、P2MP:將整個網(wǎng)絡(luò)看成是一組點到點網(wǎng)絡(luò)。對于不能組成全連接的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)使用點到多點方式。

注意：

現(xiàn)網(wǎng)中遇到的大部分屬于點到點網(wǎng)絡(luò)和廣播型網(wǎng)絡(luò)，因為幀中繼、 ATM網(wǎng)絡(luò)基本已經(jīng)淘汰了。

DR&BDR選舉

為減小廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)中OSPF流量，OSPF會選擇一個指定路由器（DR）和一個備份指定路由器（BDR）。

選舉DR&BDR的條件：

每一個含有至少兩個路由器的廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)都有一個DR和BDR。在點到點網(wǎng)絡(luò)和P2MP不需要選舉DR&BDR。

DR&BDR的工作原理

1、當(dāng)指定了DR后，所有的路由器都與DR建立起鄰接關(guān)系，DR成為該廣播網(wǎng)絡(luò)上的中心點；

2、BDR在DR發(fā)生故障時接管業(yè)務(wù)，一個廣播網(wǎng)絡(luò)上所有路由器都必須同BDR建立鄰接關(guān)系。

為什么需要選舉DR&BDR？

1、DR和BDR可以減少鄰接關(guān)系的數(shù)量，從而減少鏈路狀態(tài)信息以及路由信息的交換次數(shù)，這樣可以節(jié)省帶寬，降低對路由器處理能力的壓力。

2、一個既不是DR也不是BDR的路由器只與DR和BDR形成鄰接關(guān)系并交換鏈路狀態(tài)信息以及路由信息，這樣就大大減少了大型廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)中的鄰接關(guān)系數(shù)量。

DR&BDR的選舉

在鄰居發(fā)現(xiàn)完成之后，路由器會根據(jù)網(wǎng)段類型進(jìn)行DR選舉。

1、在廣播和NBMA網(wǎng)絡(luò)上，路由器會根據(jù)參與選舉的每個接口的優(yōu)先級進(jìn)行DR選舉。

優(yōu)先級取值范圍為0-255，值越高越優(yōu)先。缺省情況下，接口優(yōu)先級為1。如果一個接口優(yōu)先級為0，那么該接口將不會參與DR或者BDR的選舉。

2、如果優(yōu)先級相同時，則比較Router ID，值越大越優(yōu)先被選舉為DR。

為了給DR做備份，每個廣播和NBMA網(wǎng)絡(luò)上還要選舉一個BDR。BDR也會與網(wǎng)絡(luò)上所有的路由器建立鄰接關(guān)系。

為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)上鄰接關(guān)系的穩(wěn)定性，如果網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在DR和BDR，則新添加進(jìn)該網(wǎng)絡(luò)的路由器不會成為DR和BDR，不管該路由器的Router Priority是否最大。如果當(dāng)前DR發(fā)生故障，則當(dāng)前BDR自動成為新的DR，網(wǎng)絡(luò)中重新選舉BDR；如果當(dāng)前BDR發(fā)生故障，則DR不變，重新選舉BDR。這種選舉機制的目的是為了保持鄰接關(guān)系的穩(wěn)定，使拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變對鄰接關(guān)系的影響盡量小。

例子：

在沒有DR的廣播網(wǎng)絡(luò)上，鄰接關(guān)系的數(shù)量可以根據(jù)公式n(n-1)/2計算出，n代表參與OSPF的路由器接口的數(shù)量。

如圖所示，所有路由器之間有6個鄰接關(guān)系。本例中使用DR和BDR將鄰接關(guān)系從6減少到了5，RTA和RTB都只需要同DR和BDR建立鄰接關(guān)系，RTA和RTB之間建立的是鄰居關(guān)系。

此例中，鄰接關(guān)系數(shù)量的減少效果并不明顯。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上部署了大量路由器時，比如100臺，那么情況就大不一樣了。

OSPF協(xié)議5種報文

OSPF直接運行在IP協(xié)議之上，使用IP協(xié)議號89。

運行OPSF協(xié)議的路由器通過5種報文的交互從鄰居狀態(tài)達(dá)到鄰接狀態(tài)，完成LSA的泛洪，使網(wǎng)絡(luò)的路由器LSDB達(dá)到一致，每個路由器按照自己LSDB根據(jù)SPF算法計算路徑，生成最優(yōu)路由加入路由表。

下面我們一起看下這個五種報文類型,每種報文都使用相同的OSPF報文頭。

1、Hello報文：

最常用的一種報文，用于發(fā)現(xiàn)、維護(hù)鄰居關(guān)系。

在廣播和NBMA（None-Broadcast Multi-Access）類型的網(wǎng)絡(luò)中選舉指定路由器DR（Designated Router）和備份指定路由器BDR（Backup Designated Router）。

2、DD報文：

兩臺路由器進(jìn)行LSDB數(shù)據(jù)庫同步時，用DD報文來描述自己的LSDB。

DD報文的內(nèi)容包括LSDB中每一條LSA的頭部（LSA的頭部可以唯一標(biāo)識一條LSA）。LSA頭部只占一條LSA的整個數(shù)據(jù)量的一小部分，所以，這樣就可以減少路由器之間的協(xié)議報文流量。

3、LSR報文：

兩臺路由器互相交換過DD報文之后，知道對端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的，這時需要發(fā)送LSR報文向?qū)Ψ秸埱笕鄙俚腖SA，LSR只包含了所需要的LSA的摘要信息。

4、LSU報文：用來向?qū)Χ寺酚善?b>發(fā)送所需要的LSA。

5、LSACK報文：用來對接收到的LSU報文進(jìn)行確認(rèn)。

OSPF協(xié)議狀態(tài)機

運行OPSF協(xié)議的路由器通過5種報文的交互從鄰居狀態(tài)達(dá)到鄰接狀態(tài)，中間可能會經(jīng)歷以下8種狀態(tài)：

Down：這是鄰居的初始狀態(tài)，表示沒有從鄰居收到任何信息。

Attempt：此狀態(tài)只在NBMA網(wǎng)絡(luò)上存在，表示沒有收到鄰居的任何信息，但是已經(jīng)周期性的向鄰居發(fā)送報文，發(fā)送間隔為HelloInterval。如果RouterDeadInterval間隔內(nèi)未收到鄰居的Hello報文，則轉(zhuǎn)為Down狀態(tài)。

Init：在此狀態(tài)下，路由器已經(jīng)從鄰居收到了Hello報文，但是自己不在所收到的Hello報文的鄰居列表中，尚未與鄰居建立雙向通信關(guān)系。

2-Way：在此狀態(tài)下，雙向通信已經(jīng)建立，但是沒有與鄰居建立鄰接關(guān)系。這是建立鄰接關(guān)系以前的最高級狀態(tài)。

ExStart：這是形成鄰接關(guān)系的第一個步驟，鄰居狀態(tài)變成此狀態(tài)以后，路由器開始向鄰居發(fā)送DD報文。主從關(guān)系是在此狀態(tài)下形成的，初始DD序列號也是在此狀態(tài)下決定的。在此狀態(tài)下發(fā)送的DD報文不包含鏈路狀態(tài)描述。

Exchange：此狀態(tài)下路由器相互發(fā)送包含鏈路狀態(tài)信息摘要的DD報文，描述本地LSDB的內(nèi)容。

Loading：相互發(fā)送LSR報文請求LSA，發(fā)送LSU報文通告LSA。

Full：路由器的LSDB已經(jīng)同步

OSPF協(xié)議詳細(xì)工作原理

結(jié)合OSPF協(xié)議的5種報文和8種鄰居狀態(tài)機來一起看下OPSF的工作過程：

1、鄰居發(fā)現(xiàn):

?運行OSPF協(xié)議的路由器會發(fā)送Hello報文，用來發(fā)現(xiàn)和維持OSPF鄰居關(guān)系；

Hello報文結(jié)構(gòu)：

Hello報文中的重要字段解釋如下：

Network Mask：32比特，發(fā)送Hello報文的接口的網(wǎng)絡(luò)掩碼。

HelloInterval：16比特，發(fā)送Hello報文的時間間隔，單位為秒。默認(rèn)是10S。

Options：8比特，標(biāo)識發(fā)送此報文的OSPF路由器所支持的可選功能。

可選項：

E：允許Flood AS-External-LSAs

MC：轉(zhuǎn)發(fā)IP組播報文

N/P：處理Type-7 LSAs

DC：處理按需鏈路

Router Priority：8比特，發(fā)送Hello報文的接口的Router Priority，用于選舉DR和BDR。默認(rèn)為1。如果設(shè)置為0，則路由器不能參與DR或BDR的選舉。

RouterDeadInterval：32比特，失效時間。如果在此時間內(nèi)未收到鄰居發(fā)來的Hello報文，則認(rèn)為鄰居失效；單位為秒，通常為四倍HelloInterval。默認(rèn)是40S。

Designated Router：32比特，發(fā)送Hello報文的路由器所選舉出的DR的IP地址。如果設(shè)置為0.0.0.0，表示未選舉DR路由器。

Backup Designated Router：32比特，發(fā)送Hello報文的路由器所選舉出的BDR的IP地址。如果設(shè)置為0.0.0.0，表示未選舉BDR。

Neighbor：32比特，鄰居的Router ID列表，表示本路由器已經(jīng)從這些鄰居收到了合法的Hello報文。

如果路由器發(fā)現(xiàn)所接收的合法Hello報文的鄰居列表中有自己的Router ID，則認(rèn)為已經(jīng)和鄰居建立了雙向連接，表示鄰居關(guān)系已經(jīng)建立。

驗證一個接收到的Hello報文是否合法包括：

1、如果接收端口的網(wǎng)絡(luò)類型是廣播型，點到多點或者NBMA，所接收的Hello報文中Network Mask字段必須和接收端口的網(wǎng)絡(luò)掩碼一致，如果接收端口的網(wǎng)絡(luò)類型為點到點類型或者是虛連接，則不檢查Network Mask字段；

2、所接收的Hello報文中Hello Interval字段必須和接收端口的配置一致；

3、所接收的Hello報文中Router Dead Interval字段必須和接收端口的配置一致；

4、所接收的Hello報文中Options字段中的E-bit（表示是否接收外部路由信息）必須和相關(guān)區(qū)域的配置一致。

2、LSDB數(shù)據(jù)庫同步：

路由器在建立完成鄰居關(guān)系之后，便開始進(jìn)行LSDB數(shù)據(jù)庫同步。

路由器使用DD報文來進(jìn)行主從路由器的選舉和數(shù)據(jù)庫摘要信息的交互。DD報文包含LSA的頭部信息，用來描述LSDB的摘要信息。

具體過程如下：

主從路由器的選舉：

1、鄰居狀態(tài)變?yōu)?b>ExStart以后，RTA向RTB發(fā)送第一個DD報文，在這個報文中，DD序列號被設(shè)置為X（假設(shè)），RTA宣告自己為主路由器。

2、RTB也向RTA發(fā)送第一個DD報文，在這個報文中，DD序列號被設(shè)置為Y（假設(shè)）。RTB也宣告自己為主路由器。

由于RTB的Router ID比RTA的大，所以RTB應(yīng)當(dāng)為真正的主路由器。

數(shù)據(jù)庫摘要信息的交互：

3、RTA發(fā)送一個新的DD報文，在這個新的報文中包含LSDB的摘要信息（LSDB的摘要信息可以類比成一本書的目錄），序列號設(shè)置為RTB在步驟2里使用的序列號（表示承認(rèn)RTB為真正的主路由器），因此RTB將鄰居狀態(tài)改變?yōu)?b>Exchange。

4、鄰居狀態(tài)變?yōu)?b>Exchange以后，RTB發(fā)送一個新的DD報文，該報文中包含LSDB的描述信息，DD序列號設(shè)為Y+1（上次使用的序列號加1）。

5、即使RTA不需要新的DD報文描述自己的LSDB，但是作為從路由器，RTA需要對主路由器RTB發(fā)送的每一個DD報文進(jìn)行確認(rèn)。所以，RTA向RTB發(fā)送一個內(nèi)容為空的DD報文，序列號為Y+1。

3、建立完全鄰接關(guān)系：

6、發(fā)送完最后一個DD報文之后，RTA將鄰居狀態(tài)改變?yōu)?b>Loading；鄰居狀態(tài)變?yōu)長oading之后，RTA開始向RTB發(fā)送LSR報文，請求那些在Exchange狀態(tài)下通過DD報文發(fā)現(xiàn)的，而且在本地LSDB中沒有的鏈路狀態(tài)信息。

RTB收到最后一個DD報文之后，改變狀態(tài)為Full（假設(shè)RTB的LSDB是最新最全的，不需要向RTA請求更新）。

7、RTB收到LSR報文之后，向RTA發(fā)送LSU報文，在LSU報文中，包含了那些被請求的鏈路狀態(tài)的詳細(xì)信息。RTA收到LSU報文之后，將鄰居狀態(tài)從Loading改變成Full。

8、RTA向RTB發(fā)送LSACK報文，用于對已接收LSA的確認(rèn)。

此時，RTA和RTB之間的鄰居狀態(tài)變成Full，表示達(dá)到完全鄰接狀態(tài)。

OSPF協(xié)議5種報文頭格式

OSPF用IP報文直接封裝協(xié)議報文，協(xié)議號為89。OSPF分為5種報文，Hello報文、DD報文、LSR報文、LSU報文和LSAck報文。

OSPF報文頭格式：

OSPF這五種報文具有相同的報文頭格式，長度為24字節(jié)。

1、Type：?1字節(jié) ，表示OSPF報文的類型，有下面幾種類型：Hello報文；DD報文；LSR報文；LSU報文；LSAck報文。

2、Packet length?：2字節(jié)，OSPF報文的總長度，包括報文頭在內(nèi)，單位為字節(jié)。

3、Router ID?：4字節(jié)，發(fā)送該報文的路由器標(biāo)識。

4、Area ID： 4字節(jié) ，發(fā)送該報文的所屬區(qū)域。

5、Checksum?：2字節(jié)，校驗和，包含除了認(rèn)證字段的整個報文的校驗和。

6、AuType?：2字節(jié) ，驗證類型值有如下幾種表示， 0表示不驗證；1表示簡單認(rèn)證；3表示MD5認(rèn)證。

7、Authentication ：8字節(jié) ，鑒定字段，其數(shù)值根據(jù)驗證類型而定。當(dāng)驗證類型為0時未作定義；類型為1時此字段為密碼信息；類型為2時此字段包括Key ID、MD5驗證數(shù)據(jù)長度和序列號的信息。MD5驗證數(shù)據(jù)添加在OSPF報文后面，不包含在Authenticaiton字段中。

OSPF Hello報文格式

Hello報文是最常用的一種報文，其作用為建立和維護(hù)鄰接關(guān)系，周期性的在使能了OSPF的接口上發(fā)送。報文內(nèi)容包括一些定時器的數(shù)值、DR、BDR以及自己已知的鄰居。

報文的字段解釋上一章解已經(jīng)介紹過：5種報文、8種鄰居狀態(tài)機詳解OSPF工作原理

OSPF DD 報文格式

兩臺路由器在鄰接關(guān)系初始化時，用DD報文（Database Description

Packet）來描述自己的LSDB，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的同步。報文內(nèi)容包括LSDB中每一條LSA的Header（LSA的Header可以唯一標(biāo)識一條LSA）。

LSA?Header只占一條LSA的整個數(shù)據(jù)量的一小部分，這樣可以減少路由器之間的協(xié)議報文流量，對端路由器根據(jù)LSA Header就可以判斷出是否已有這條LSA。

在兩臺路由器交換DD報文的過程中，一臺為Master，另一臺為Slave。由Master規(guī)定起始序列號，每發(fā)送一個DD報文序列號加1，Slave方使用Master的序列號作為確認(rèn)。

1、Interface MTU：?16比特 ，在不分片的情況下，此接口最大可發(fā)出的IP報文長度。

2、Options：?8比特 ，可選項

3、DD sequence number?：32比特 DD報文序列號。主從雙方利用序列號來保證DD報文傳輸?shù)目煽啃院屯暾浴?/p>

4、LSA Headers ：可變 ，該DD報文中所包含的LSA的頭部信息。

OSPF LSR報文格式

兩臺路由器互相交換過DD報文之后，知道對端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的和哪些LSA是已經(jīng)失效的，這時需要發(fā)送LSR報文（Link State Request Packet）向?qū)Ψ秸埱笏璧腖SA。內(nèi)容包括所需要的LSA的摘要。

LSR報文格式如下圖所示，其中LS type、Link State ID和Advertising Router可以唯一標(biāo)識出一個LSA，當(dāng)兩個LSA一樣時，需要根據(jù)LSA中的LS sequence number、LS checksum和LS age來判斷出所需要LSA的新舊。

1、LS type：32比特，LSA的類型號。

2、Link State ID：32比特，根據(jù)LSA中的LS Type和LSA description在路由域中描述一個LSA。

3、Advertising Router：32比特，產(chǎn)生此LSA的路由器的Router ID。

OSPF LSU報文格式

用來向?qū)Χ薘outer發(fā)送其所需要的LSA或者泛洪自己更新的LSA，內(nèi)容是多條LSA（全部內(nèi)容）的集合。

LSU報文（Link State Update?Packet）在支持組播和廣播的鏈路上是以組播形式將LSA泛洪出去。為了實現(xiàn)Flooding的可靠性傳輸，需要LSAck報文對其進(jìn)行確認(rèn)。對沒有收到確認(rèn)報文的LSA進(jìn)行重傳，重傳的LSA是直接發(fā)送到鄰居的。

Number of LSAs：32比特，LSA的數(shù)量。

OPSF LSAck報文格式

用來對接收到的LSU報文進(jìn)行確認(rèn)。內(nèi)容是需要確認(rèn)的LSA的Header（一個LSAck報文可對多個LSA進(jìn)行確認(rèn)）。

LSAck（Link State Acknowledgment Packet）報文根據(jù)不同的鏈路以單播或組播的形式發(fā)送。

LSAs Headers：可變，通過LSA的頭部信息確認(rèn)收到該LSA。