深度分析OSPF报文格式字段解析

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)结构如下:
1. OSPF报文头
OSPF有五种报文类型,它们有相同的报文头。
主要字段的解释如下:
Version:OSPF的版本号。对于OSPFv2来说,其值为2。
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。
Packet length:OSPF报文的总长度,包括报文头在内,单位为字节。
Router ID:始发该LSA的路由器的ID。
Area ID:始发LSA的路由器所在的区域ID。
Checksum:对整个报文的校验和。
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。
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。
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报文格式如下主要字段解释:
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。
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。
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。
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。
Designated Router:指定路由器的接口的IP地址。
Backup Designated Router:备份指定路由器的接口的IP地址。
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报文格式如下图所示。
主要字段的解释如下:
Interface MTU:在不分片的情况下,此接口最大可发出的IP报文长度。
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。
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。
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。
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报文格式如下:
LSR报文格式
主要字段解释如下:
LS type:LSA的类型号。例如Type1表示Router LSA。
Link State ID:链路状态标识,根据LSA的类型而定。
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报文格式如下图所示。
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。报文格式如下图所示。
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,其格式如下图所示。
LSA的头格式
主要字段的解释如下:
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。
LS type:LSA的类型。
Link State ID:具体数值根据LSA的类型而定。
Advertising Router:始发LSA的路由器的ID。
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。
LS checksum:除了LS age字段外,关于LSA的全部信息的校验和。
length:LSA的总长度,包括LSA Header,以字节为单位。
LSA类型
(1) Router LSA
Router LSA格式
主要字段的解释如下:
Link State ID:产生此LSA的路由器的Router ID。
V(Virtual Link):如果产生此LSA的路由器是虚连接的端点,则置为1。
E(External):如果产生此LSA的路由器是ASBR,则置为1。
B(Border):如果产生此LSA的路由器是ABR,则置为1。
# links:LSA中所描述的链路信息的数量,包括路由器上处于某区域中的所有链路和接口。
Link ID:链路标识,具体的数值根据链路类型而定。
Link Data:链路数据,具体的数值根据链路类型而定。
Type:链路类型,取值为1表示通过点对点链路与另一路由器相连,取值为2表示连接到传送网络,取值为3表示连接到Stub网络,取值为4表示虚连接。
#TOS:描述链路的不同方式的数量。
metric:链路的开销。
TOS:服务类型。
TOS metric:指定服务类型的链路的开销。
(2) Network LSA
Network LSA由广播网或NBMA网络中的DR发出,LSA中记录了这一网段上所有路由器的Router ID。
Network LSA格式
主要字段的解释如下:
Link State ID:DR的IP地址。
Network Mask:广播网或NBMA网络地址的掩码。
Attached Router:连接在同一个网段上的所有与DR形成了完全邻接关系的路由器的Router ID,也包括DR自身的Router ID。
(3) Summary LSA
Network Summary LSA(Type3 LSA)和ASBR Summary LSA(Type4 LSA)除Link State ID字段有所不同外,有着相同的格式,它们都是由ABR产生。
Summary LSA格式
主要字段的解释如下:
Link State ID:对于Type3 LSA来说,它是所通告的区域外的网络地址;对于Type4来说,它是所通告区域外的ASBR的Router ID。
Network Mask:Type3 LSA的网络地址掩码。对于Type4 LSA来说没有意义,设置为0.0.0.0。
metric:到目的地址的路由开销。
(4) AS External LSA
由ASBR产生,描述到AS外部的路由信息。
AS External LSA格式
主要字段的解释如下:
Link State ID:所要通告的其他外部AS的目的地址,如果通告的是一条缺省路由,那么链路状态ID(Link State ID)和网络掩码(Network Mask)字段都将设置为0.0.0.0。
Network Mask:所通告的目的地址的掩码。
E(External Metric):外部度量值的类型。如果是第2类外部路由就设置为1,如果是第1类外部路由则设置为0。
metirc:路由开销。
Forwarding Address:到所通告的目的地址的报文将被转发到的地址。
External Route Tag:添加到外部路由上的标记。OSPF本身并不使用这个字段,它可以用来对外部路由进行管理。
(5) NSSA External LSA
由NSSA区域内的ASBR产生,且只能在NSSA区域内传播。其格式与AS External LSA相同。

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目前评论:2   其中:访客  1   博主  1

    • avatar shang 1

      在卷一都有详细的说明.不过学好OSPF也不是件容易事.

        • 激劉勇靖 激劉勇靖 Admin

          @shang 卷一中 讲到的都是很简单很基础的知识。要想掌握好,还是要动手,下个cisco模拟器动手做实验,抓包分析,这样才进步得快。