ospf学习-----邻居建立以及报文

OSPF协议邻居建立以及报文

一、OSPF报文有五种报文形式

       1、 Hello报文：周期性发送，用来发现和维持OSPF邻居关系。(DR\BDR使用组播地址224.0.0.5向邻居发送报文，其他路由器向DR和BDR使用224.0.0.6发送报文。P2p和广播hello时间是10S，NBMA和P2MP是30秒。)

       2、DD报文（Database Description packet）：描述了本地LSDB的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步。（即LSA的HEAD信息）

       3、 LSR报文（Link State Request packet）：向对方请求所需的LSA。只有在双方成功交换DD报文后才会向对方发出LSR报文

       4、LSU报文（Link State Update packet）：向对方发送其所需要的LSA

       5、LSAck报文（Link State Acknowledgment packet）：用来对收到的LSA进行确认。（由于可靠的Tcp传输，所以需要lsack确认。内容是LSA的head，）

通过LSA形成LSDB，OSPF设备将LSDB转换成一张有向带权图，同一个区域内的LSDB相同，每台设备根据SPF算法计算出依自己为根的最短路径树。

二、OSPF邻居的八种状态

       1、Down 没有从邻居处收到hello数据包。

       2、Attempt 用于NBMA网络的连接，并表明没有新的信息从这个邻居处收到。

       3、 Init 从另外的路由器收到hello报文，但是在此hello报文中没有看到自己的router ID。

       4、2way 从邻居处接收到的hello报文的邻居字段中包含有自己的router ID。这个状态下选举DR和BDR。

       5、ExStart 建立主/从关系并决定初始的DD序号以便准备交换DD报文。带有最高router ID的路由器将成为主路由器。

       6、Exchange 路由器通过发送DD报文向邻居描述它自己的完整的链路状态数据库，同时，路由器也可以发送LSR报文来请求更新的LSA。

       7、 Loading 路由器将发送LSR给邻居请求在Exchange状态下发现的新的LSA，并接收对请求的LSA的响应报文（LSU）。

       8、Full 邻居路由器的LSDB中所有的LSA都有了，本路由器和邻居路由器形成邻接关系（adjacency）。

其中，Down、2way、Full状态是稳定状态。其状态图，如下：

三、OSPF邻居的建立

在R1启动OSPF，配置如下：

#
interface Ethernet0/0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.252
#

interface LoopBack0

 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 1.1.1.1
 area 0.0.0.0
  network 192.168.1.0 0.0.0.3
#

在R1端口抓包：

R1端口启动ospf后，发送组播hello报文，SIP为192.168.1.1 DIP是224.0.0.5，TTL时间是1秒。

OSPF头部格式：

 Version：值为2时，是OSPFv2版本；值为3时，是OSPFv3，即是IPv6版本。

 Network MAsk:表示路由器发包接口所处IP子网的网络掩码（IP前缀长度）。

 Hello Interval：表示生成hello的ospf路由器会每隔多长时间发送一次Hello消息，单位为秒。

 Dead Interval：若在此时间段内没有收到hello报文，就会宣布该路由器失效，此时间是hello的四倍。

 Designated Router：指定路由器和备份路由器，即DR与BDR。

在R2启动OSPF，配置如下：

#
interface Ethernet0/0/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.252
#

interface LoopBack0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 2.2.2.2
 area 0.0.0.0
  network 192.168.1.0 0.0.0.3
#

在R2端口抓包：

R2端口启动ospf，发送组播hello报文，SIP为192.168.1.2 DIP是224.0.0.5，TTL时间是1秒。

R1收到R2的hello报文后，并在邻居字段看到自己的router id，进入two-way状态。

R2收到R1 的hello报文，并看到自己的router id，状态进入two-way。

需要在抓包：

R1向外宣告自己是DR，同时R2向往宣告自己是DR，选举优先级大的、router-id大的。

R1向外宣告，R1侧抓包如下：

R2向外宣告，R2侧抓包如下：

通过以上选择，R2为DR，R1为BDR。

通过DR和BDR选举后，ospf 状态进入exchange状态。

以下是在R1侧 抓包分析：

R2先收到R1的DB报文，

R1收到R2发送的DB报文

R2先收到R1的DB报文，然后进行LSA请求，同时收到R1的响应，LS update报文。

R1通过R2的DB报文，进行LSA请求。

R2收到R1发送的LSA update后，发送LSACK确认；同时，R1收到R2发送的LSA update后，也发送LSACk确认。

当R1和R2的LSA同步后，进入邻居状态。每hello时间发送hello报文，每台设备依自己为根根据LSDB运行SPF计算最小生成树。