OSPF的报文格式

OSPF 报文直接封装为 IP 报文协议报文，协议号为 89 。一个比较完整的 OSPF 报文（以 LSU 报文为例）结构如 图8 所示。
图8 OSPF 报文结构

1. OSPF报文头

OSPF 有五种报文类型，它们有相同的报文头。如 图9 所示。
OSPF的报文格式_第1张图片图9 OSPF 报文头格式
主要字段的解释如下：
l              Version ： OSPF 的版本号。对于 OSPFv2 来说，其值为 2 。
l              Type ： OSPF 报文的类型。数值从 1 到 5 ，分别对应 Hello 报文、 DD 报文、 LSR 报文、 LSU 报文和 LSAck 报文。
l              Packet length ： OSPF 报文的总长度，包括报文头在内，单位为字节。
l              Router ID ：始发该 LSA 的路由器的 ID 。
l              Area ID ：始发 LSA 的路由器所在的区域 ID 。
l              Checksum ：对整个报文的校验和。
l              AuType ：验证类型。可分为不验证、简单（明文）口令验证和 MD5 验证，其值分别为 0 、 1 、 2 。
l              Authentication ：其数值根据验证类型而定。当验证类型为 0 时未作定义，为 1 时此字段为密码信息，类型为 2 时此字段包括 Key ID 、 MD5 验证数据长度和序列号的信息。
&   说明：
MD5 验证数据添加在 OSPF 报文后面，不包含在 Authenticaiton 字段中。
 

2. Hello报文（Hello Packet）

最常用的一种报文，周期性的发送给邻居路由器用来维持邻居关系以及 DR/BDR 的选举，内容包括一些定时器的数值、 DR 、 BDR 以及自己已知的邻居。 Hello 报文格式如 图10 所示。
OSPF的报文格式_第2张图片图10 Hello 报文格式
主要字段解释如下：
l              Network Mask ：发送 Hello 报文的接口所在网络的掩码，如果相邻两台路由器的网络掩码不同，则不能建立邻居关系。
l              HelloInterval ：发送 Hello 报文的时间间隔。如果相邻两台路由器的 Hello 间隔时间不同，则不能建立邻居关系。
l              Rtr Pri ：路由器优先级。如果设置为 0 ，则该路由器接口不能成为 DR/BDR 。
l              RouterDeadInterval ：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。如果相邻两台路由器的失效时间不同，则不能建立邻居关系。
l              Designated Router ：指定路由器的接口的 IP 地址。
l              Backup Designated Router ：备份指定路由器的接口的 IP 地址。
l              Neighbor ：邻居路由器的 Router ID 。

3. 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 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，这样可以减少路由器之间的协议报文流量，对端路由器根据 LSA Header 就可以判断出是否已有这条 LSA 。
DD 报文格式如 图11 所示。
OSPF的报文格式_第3张图片图11 DD 报文格式
主要字段的解释如下：
l              Interface MTU ：在不分片的情况下，此接口最大可发出的 IP 报文长度。
l              I （ Initial ）：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 。
l              M （ More ）：当连续发送多个 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。
l              MS （ Master/Slave ）：当两台 OSPF 路由器交换 DD 报文时，首先需要确定双方的主（ Master ）从（ Slave ）关系， Router ID 大的一方会成为 Master 。当值为 1 时表示发送方为 Master 。
l              DD Sequence Number ： DD 报文序列号，由 Master 方规定起始序列号，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。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。

4. LSR报文（Link State Request Packet）

两台路由器互相交换过 DD 报文之后，知道对端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的，这时需要发送 LSR 报文向对方请求所需的 LSA 。内容包括所需要的 LSA 的摘要。 LSR 报文格式如 图12 所示。
OSPF的报文格式_第4张图片图12 LSR 报文格式
主要字段解释如下：
l              LS type ： LSA 的类型号。例如 Type1 表示 Router LSA 。
l              Link State ID ：链路状态标识，根据 LSA 的类型而定。
l              Advertising Router ：产生此 LSA 的路由器的 Router ID 。

5. LSU报文（Link State Update Packet）

LSU 报文用来向对端路由器发送所需要的 LSA ，内容是多条 LSA （全部内容）的集合。 LSU 报文格式如 图13 所示。
OSPF的报文格式_第5张图片图13 LSU 报文格式
主要字段解释如下：
Number of LSAs ：该报文包含的 LSA 的数量。
LSAs ：该报文包含的所有 LSA 。

6. LSAck报文（Link State Acknowledgment Packet）

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。报文格式如 图14 所示。
OSPF的报文格式_第6张图片图14 LSAck 报文格式
主要字段解释如下：
LSA Headers ：该报文包含的 LSA 头部。

7. LSA头格式

所有的 LSA 都有相同的报文头，其格式如 图15 所示。
OSPF的报文格式_第7张图片图15 LSA 的头格式
主要字段的解释如下：
l              LS age ： LSA 产生后所经过的时间，以秒为单位。 LSA 在本路由器的链路状态数据库（ LSDB ）中会随时间老化（每秒钟加 1 ），但在网络的传输过程中却不会。
l              LS type ： LSA 的类型。
l              Link State ID ：具体数值根据 LSA 的类型而定。
l              Advertising Router ：始发 LSA 的路由器的 ID 。
l              LS sequence number ： LSA 的序列号，其他路由器根据这个值可以判断哪个 LSA 是最新的。
l              LS checksum ：除了 LS age 字段外，关于 LSA 的全部信息的校验和。
l              length ： LSA 的总长度，包括 LSA Header ，以字节为单位。