OSPF-5种报文、3个阶段、3张表-编程学习网

在理解OSPF各种报文之前，需先清楚OSPF协议，通过下面图例帮助理解（口诀：5种报文、3个阶段、3张表）

(Notice:OSPF报文头部24字节)

1、3个阶段

邻居发现阶段：
直连路由器形成邻居关系，在broadcast和NBMA中还要选举DR/BDR

路由发现阶段：
同一个区域内所有路由器LSDB同步

路由选择阶段：
LSDB同步后，进行路由计算，最佳路由信息进路由表。

2、3张表

邻居表（neighbor table）：
OSPF用邻居机制来发现和维持路由的存在，邻居表存储了双向通信的OSPF路由器列表。

拓扑表 LSDB：
OSPF用LSA（link state Advertisement 链路状态通告）来描述网络拓扑信息， LSA存储在LSDB中。

全局路由表
路由器的全局路由表，用于数据包转发；OSPF把计算出来的路由，安装到全局路由表。

3、5种报文（Notice：每种报文都包括24字节的OSPF报文头部）

（1）Hello：建立和维护OSPF邻居关系。

OSPF报文头部分解介绍：

Version（8bit）：OSPF报文的版本，最新版本是版本2

Message Type（8bit）：报文的类型；1是Hello，2是DBD，3是LSR，4是LSU，5是LSAck

Packet Length（16bit）：整个OSPF报文的长度（24字节头部+各类报文的长度）

Source OSPF Router（32bit）：路由器的RID

Area ID（32bit）：区域ID

Packet Checksum（16bit）：整个报文的校验

Auth Type（16bit）：认证类型；0表示没有认证，1表示简单的口令认证，2表示MD5认证

Auth Data（64bit）：认证字段

Hello报文分解介绍：

Network Mask（32bit）：网络掩码；如果这个掩码与接收该报文接口的掩码不一致，那么该报文将被丢弃，无法建立邻居关系

Hello Interval（16bit）：发送Hello报文的间隔时间，默认为10s，广播或NMBA默认为30s，如果与接收该报文接口的Hello Interval时间不一致，同样无法建立邻居关系

Options（8bit）：可选项；DC位表示是否具有支持按需电路上的OSPF能力，1支持，0不支持；NP位表示对NSSA的支持，1为NSSA区域，0为普通区域；MC位表示对IP组播的支持，E位表示对外部路由的支持能力，1支持，0不支持（Stub区域为0）

Router Priority（8bit）：路由器优先级；用作DR与BDR的选举，默认为1，当为0时，说明不具备选举能力

Router Dead Interval（32bit）：宣告邻居无效之前需要等待的时间，通常为4倍的Hello Interval，默认为40s，广播或NMBA默认为120s，如果双方不一致，无法建立邻居关系

Designated Router（32bit）：网络中指定路由器的接口的IP地址（Notice：并不是指定路由器的RID，而且并不一定是最后选举出来的DR，如果不存在，则被置为0.0.0.0）

Backup Designated Router（32bit）：网络中备用指定路由器的接口的IP地址，（Notice：并不是备用指定路由器的RID，而且并不一定是最后选举出来的BDR，如果不存在，则被置为0.0.0.0）

Active Neighbor：有效的邻居列表

（2）DBD：链路状态数据库描述信息（描述LSDB中LSA头部列表），OSPF邻居第一次建立时才交换DBD，LSR。

（Notice：选举Master/Slave的报文不包含LSA头部）

DBD报文分解介绍：

MTU（16bit）：在不分段的情况下，始发接口可接收的最大IP包大小。当报文在虚链路上传递时，这个字段是0x0000

Options（8bit）：可选项。在Hello报文中已做过介绍

DB Description（8bit）：前5位总是被置0，I位为1时，表示是第一个报文，为0时，表示不是第一个报文；M位为1时，表示不是最后一个报文，为0时表示是最后一个报文；MS 为1时，表示为主路由器，为0时表示为从路由器。口诀：初始情况下，器由器发送的是I、M、MS都为1的报文，表示这是第一个报文，不是最后一报文，且认为自己是主路由器。

DD Sequence（32bit）：DD报文序列号，由主路由器进行确定，后续报文依次增加。

（LSA头部在以后文章中介绍）

（3）LSR：链路状态请求。向OSPF邻居请求特定的LSA。

（Notice：Link-State Advertisement Type、Link-State ID、Advertising Router三个参数唯一确定的是一个LSA，而不是唯一确定一条路由。request报文请求的是LSA，并不是某条特定的路由，比如LSA-1，我们会发现，对于在路由器上network通告的路由，对端路由器只会发送一个request请求报文，来请求对端network所有通告的路由。）

Link-State Advertisement Type（32bit）：链路状态类型号，主要有LSA-1（路由链路通告），LSA-2（网络链路通告），LSA-3（ABR汇总链路通告），LSA-4（ASBR汇总链路通告），LSA-5（自治系统扩展路由通告），LSA-7（非完全端区NSSA扩展）

Link-State ID（32bit）：链路状态ID，每种类型的LSA定义各不相同

Advertising Router（32bit）：始发LSA通行路由器的RID