OSPF问题--DD报文的确认、链路状态数据库的同步过程

1、OSPF中承载完整的链路状态的包?
LSU

2、OSPF中DD报文是如何进行确认的?

DD报文: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的摘要(摘要是指LSA的HEAD,通过该HEAD可以唯一标识一条LSA)。这样做是为了减少路由器之间传递信息的量,因为LSA的HEAD只占一条LSA的整个数据量的一小部分,根据HEAD,对端路由器就可以判断出是否已经有了这条LSA。

ExStart:在此状态下,路由器和他的邻居之间通过互相交换DD报文(类似hello的DD报文:该报文并不包含实际情况的内容,只包含一些标志位)来决定发送时的主/从关系。建立主从关系主要是为了保证在后续的DD报文交换中能够有序的发送。

DD报文格式:
OSPF问题--DD报文的确认、链路状态数据库的同步过程_第1张图片
OSPF问题--DD报文的确认、链路状态数据库的同步过程_第2张图片

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报文传输的可靠性:
在DD报文的发送过程中需要确定双方的主从关系,每次发送DD报文时使用接收到的上一个Master的DD报文中的seq。实际上这种序列号机制是一种隐含的确认方法。如果再加上每个报文都有超时重传,就可以保证这种传输是可靠的。(从使用主的序列号来确认收到了主的DBD)

3、链路状态数据库的同步过程
RT1-------RT2
1)RT1的一个连接到广播类型网络的接口上激活了OSPF协议,并发送了一个HELLO报文(使用组播地址224.0.0.5)。由于此时RT1在该网段中还未发现任何邻居,所以HELLO报文中的Neighbor字段为空。

2)RT2收到RT1发送的HELLO报文后,为RT1创建一个邻居的数据结构。RT2发送一个HELLO报文回应RT1,并且在报文中的Neighbor字段中填入RT1的Router id,表示已收到RT1的HELLO报文,并且将RT1的邻居状态机置为Init。

3)RT1收到RT2回应的HELLO报文后,为RT2创建一个邻居的数据结构,并将邻居状态机置为Exstart状态。下一步双方开始发送各自的链路状态数据库。
为了提高发送的效率,双方需先了解一下对端数据库中那些LSA是自己所需要的(如果某一条LSA自己已经有了,就不再需要请求了)。方法是先发送DD报文,DD报文中包含了对本地数据库中LSA的摘要描述(每一条摘要可以惟一标识一条LSA,但所占的空间要少得多)。由于OSPF直接用IP报文来封装自己的协议报文,所以在传输的过程中必须考虑到报文传输的可靠性。为了做到这一点,在DD报文的发送过程中需要确定双方的主从关系。作为Master的一方定义一个序列号seq,每发送一个新的DD报文将seq 加一。作为Slave的一方,每次发送DD报文时使用接收到的上一个Master的DD报文中的seq。实际上这种序列号机制是一种隐含的确认方法。如果再加上每个报文都有超时重传,就可以保证这种传输是可靠的。
RT1首先发送一个DD报文,宣称自己是Master(MS=1),并规定序列号为x。I=1表示这是第一个DD报文,报文中并不包含LSA的摘要,只是为了协商主从关系。M=1说明这不是最后一个报文。

4)RT2在收到RT1的DD报文后,将RT1的邻居状态机改为Exstart,并且回应了一个DD报文(该报文中同样不包含LSA的摘要信息)。由于RT2的Router ID较大,所以在报文中RT2认为自己是Master,并且重新规定了序列号为y。

5)RT1收到报文后,同意了RT2为Master,并将RT2的邻居状态机改为Exchange。RT1使用RT2的序列号y来发送新的DD报文,该报文开始正式地传送LSA的摘要。在报文中RT1将MS=0,说明自己是Slave。

6)RT2收到报文后,将RT1的邻居状态机改为Exchange,并发送新的DD报文来描述自己的LSA摘要,需要注意的是:此时RT2已将报文的序列号改为y+1了。

7)上述过程持续进行,RT1通过重复RT2的序列号来确认已收到RT2的报文。RT2通过将序列号+1来确认已收到RT1的报文。当RT2发送最后一个DD报文时,将报文中的M=0,表示这是最后一个DD报文了。

8)RT1收到最后一个DD报文后,发现RT2的数据库中有许多LSA是自己没有的,将邻居状态机改为Loading状态。此时RT2也收到了RT1的最后一个DD报文,但RT1的LSA,RT2都已经有了,不需要再请求,所以直接将RT1的邻居状态机改为Full状态。

9)RT1发送LS Request报文向RT2请求所需要的LSA。RT2用LS Update报文来回应RT1的请求。RT1收到之后,需要发送LS Ack报文来确认。上述过程持续到RT1中的LSA与RT2的LSA完全同步为止。此时RT1将RT2的邻居状态机改为Full状态。

注意:
以上过程是两台路由器相互没有发现对方的存在到建立邻接关系的过程。或者可以理解为网络中新加入一台路由器时的处理情况。当两台路由器之间的状态机都已经达到Full状态之后,如果此时网络中再有路由变化时,就无须重复以上的所有步骤。只由一方发送LS Update报文通知需要更新的内容,另一方发送LS Ack报文予以回应即可。双方的邻居状态机在此过程中不再发生变化。

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