OSPF详细报文
OSPF协议详解总结
* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定
的OSPF区域。
* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。
* Authentication type-定义OSPF验证类型。
* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。
相邻关系。见下图
DR的选举过程：这里可以以选举村长为例
选举的时候用Hello包中的DR字节来标识，开始的时候都是标识的自己，一旦选举出一个DR来那么即使后来再有优先级更高的进来也不重新选举（因为一旦重新选举那么所有的邻接关系都要重新建立）
OSPF启动的过程：
down
init
发送Hello（224.0.0.5）DR字段为全零（因为还没有选出DR），
FDDI或快速以太网的Cost为1，2M串行链路的Cost为48，10M以太网的Cost为10等。
所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra算法，OSPF路由表中最多保存6条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths"进行配置。如果链路上出现fapping翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5秒。在CISCO配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime"可以对两次连续SPF计算之间的最短时间（缺省值10秒）进配置。
OSPF的5种报文类型
OSPF的5种报⽂类型1 HELLO报⽂(hello packet)周期性的发送给本路由器的邻居，使⽤的组播地址224.0.0.5.BR和BDR发送和接受报⽂使⽤的组播地址是224.0.0.6。
HELLO PACKET内容包括⼀些定时器数值、DR、BDR、以及⾃⼰已经知道的邻居。
HELLO 时钟的值与路由收敛速度、⽹络负荷⼤⼩成正⽐。
缺省情况下，PTP、BROADCAST类型接⼝发送HELLO报⽂的时间间隔的值为10秒；PTMP、NBMA类型接⼝发送HELLO PACKET时间间隔为30秒；2 DD报⽂（Database description packet）相邻路由器直间互发DD报⽂，报告对⽅⾃⼰所拥有的路由信息内容包括LSDB中每⼀条LSA摘要（摘要是指LSA的HEAD，通过改HEAD可以唯⼀标识⼀条LSA），这样做的⽬的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。
DATABASE DESCRIPTION PACKET 有两种（1）空 DD 报⽂，⽤来确定MASTER/SLAVE关系。
确定MASTER/SLAVE关系后，才发送有路由信息的DD报⽂（2）带有路由信息的DD报⽂，收到有路由信息的DD报⽂后，路由器⽐较⾃⼰的数据库，发现对⽅的数据库中有⾃⼰需要的数据，则向对⽅发送LSR（LINK STATE REQUEST）3 LSR报⽂（LINK STATE REQUEST PACKET）两台路由器之间互相交换DD报⽂后，知道对端的路由器有那些LSA是本地LSDB所缺少的或者对端更新的LSA，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摘要。
4 LSU报⽂（LINK STATE UPDATE PACKET）⽤来向对端路由器发送所需要的LSA，内容是多条LSA的集合5 LSACK报⽂（LINK STATE ACKNOWLEDGMENT PACKET）由于没有使⽤可靠的TCP协议，但是OSPF包⼜要求可靠的传输，所以就有了LSACK包。
报文分析,技术介绍,OSPF的报文格式,报文类型及含义
PROFIBUS-DP站点可分为主站和从站，开发从站设备要比开发主站设备容易得多，因为从站只需要响应来自主站的请求即可。
从站接收总线上的每条报文，如果与自己无关，则忽略不处理，如果是发给自己的则按照下图给出的状态机进行响应。
该状态机中有四个状态：1、Power_On（上电）状态在上电后从站进入Power_On状态，在这个状态下从站首先需要进行初始化，设置各项参数如站地址和报文缓冲区等等。
2、Wait-Prm（等待参数化）状态初始化完毕后，从站进入Wait-Prm状态，等待来自一个主站的Set_Prm报文。
通俗地讲，参数化相当于一个主站告诉一个从站，你是属于我的，同时也指定了从站的一些运行参数。
主站只对被它参数化的从站进行数据轮询。
3、Wait_Cfg（等待组态）状态在进行正确的参数化后，从站进入Wait_Cfg状态，等待Check_Cfg报文。
Check_Cfg 报文规定输入和输出字节数，也就是主站和从站每次交换的数据量。
4、Date_Exchange(数据交换)状态当进行正确的参数化和组态后，从站进入Date_Exchange状态，这个时候从站才可以和主站进行正常的数据交换。
下面是我从一个PROFIBUS-DP网络中采集下来的部分报文数据，该网络中有一站地址为1的主站和站地址为3的从站。
我结合有关报文解释一下从站3的工作机制。
(报文数据为16进制)......(从站已经完成初始化)......10 03 01 49 4D 16(该报文为主站1发给从站3的请求帧，查询从站3的FDL状态，即从站3是否“活着”。
)10 01 03 00 04 16(该报文为从站3对主站1的应答帧，告诉主站1“我活着呢”。
).....68 05 05 68 83 81 6D 3C 3E EB 16(该报文为主站1发给从站3的请求帧，读取查询从站3的诊断报文，以获取从站3的进一步信息。
)68 0B 0B 68 81 83 08 3E 3C 02 05 00 FF 00 08 94 16(该报文为从站3对主站1的应答帧，其中包含6个字节的诊断数据：02 05 00 FF 00 08，具体含义可参阅协议，其中第四字节为FF表明从站3尚未被任何主站所参数化。
RIPV1、V2、OSPF报文格式
OSPF的报文格式
OSPF用IP报文直接封装协议报文，协议号为 89。OSPF分为5种报文：Hello报文、DD报文 、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。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报文头 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。
Hello报文主要字段解释
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。
LSR报文
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。 报文格式如下图所示：
0 Version 7 Type=3 Router ID Area ID Checksum Authentication LS type Link State ID Advertising Router ...... AuType 15 Packet length 31
OSPF报文格式分析
OSPF报文格式分析OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式的最短路径优先（SPF）路由协议，用于在网络中计算最短路径并进行路由选择。
OSPF报文格式定义了在OSPF中用于交换信息的数据包结构。
1. OSPF报文头（OSPF Header）：该部分长度为24个字节，包含了OSPF报文的基本信息，如版本号、报文类型、报文长度等。
2. OSPF Hello报文（Hello Packet）：Hello报文用于网络中的邻居发现和建立OSPF邻居关系。
其长度为44个字节，包含了发送者的路由器ID、OSPF区域ID以及其他邻居信息。
3. OSPF数据库描述报文（Database Description Packet）：该报文用于交换邻居路由器的链路状态数据库（LSDB）的摘要信息。
其长度不定，根据需要而变化。
4. OSPF连通性状态请求报文（Link State Request Packet）：该报文用于向邻居请求链路状态信息。
其长度不定，根据需要而变化。
5. OSPF连通性状态更新报文（Link State Update Packet）：该报文用于向邻居更新链路状态信息。
其长度不定，根据需要而变化。
6. OSPF连通性状态确认报文（Link State Acknowledgement Packet）：该报文用于确认其他OSPF报文的接收情况。
其长度不定，根据需要而变化。
以上是OSPF报文格式的主要部分。
其中，OSPF头部信息在每个报文中都会出现，用于标识报文类型和报文长度等信息。
根据OSPF的设计原则，不同的功能对应不同类型的报文，如Hello报文用于邻居发现，Database Description报文用于数据库同步等。
OSPF报文的格式设计考虑了网络性能和可扩展性的因素。
通过在报文中包含必要的标识和描述信息，OSPF路由器能够根据收到的报文类型和内容做出适当的响应，从而保证网络的正常运行。
OSPF报文格式
要理解OSPF路由协议的工作原理，特别是路由更新机制，首先就要对它的各种报文格式有一个全面的了解。
OSPF报文主要有5种：Hello报文、DD （Database Description，数据库描述）报文、LSR （LinkState Request，链路状态请求）报文、LSU（LinkState Update，链路状态更新）报文和LSAck（LinkState Acknowledgment，链路状态应答）报文。
它们各自在OSPF路由更新中所担当的用途不一样，报文格式也存在比较大的差别。
9.2 OSPF报头及各种报文格式OSPF报文直接封装为IP协议报文，因为OSPF是专为TCP/IP网络而设计的路由协议。
以上所说到的五种OSPF报文使用相同的OSPF报头格式，如图9-9所示。
图9-9 OSPF协议报头格式l Version版本字段，占1个字节，指出所采用的OSPF协议版本号，目前最高版本为OSPF v4，即值为4（对应二进制就是0100）。
l Packet Type报文类型字段，标识对应报文的类型。
前面说了OSPF有5种报文，分别是：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文、LSAck报文。
具体将在下面各小节介绍。
l Packet Length：包长度字段，占2个字节。
它是指整个报文（包括OSPF报头部分和后面各报文内容部分）的字节长度。
l Router ID：路由器ID字段，占4个字节，指定发送报文的源路由器ID。
l Area ID：区域ID字段，占4个字节，指定发送报文的路由器所对应的OSPF区域号。
l Checksum：校验和字段，占2个字节，是对整个报文（包括OSPF报头和各报文具体内容，但不包括下面的Authentication字段）的校验和，用于对端路由器校验报文的完整性和正确性。
l AuType：认证类型字段，占2个字节，指定所采用的认证类型，0为不认证，1为进行简单认证，2采用MD5方式认证。
OSPF详细报文
OSPF 详细报文OSPF报文直接封装为IP报文协议报文，协议号为89，以下是一个比较完整的OSPF报文：OSPF报文头071531OSPF报文主要字段详解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。
MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authenticaiton 字段中。
HELLO报文格式HELLO报文主要字段详解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 IDDD报文主要字段详解Interface MTU：在不分片的情况下，此接口最大可发出的IP报文长度。
问鼎OSPF(3)-完善机制沐邻里,帅将兵民如父兄
问鼎OSPF（3）-完善机制沐邻里，帅将兵民如父兄鲜衣怒马惊草风，身若劲松气如虹。
一朝踏尽寒霜雪，剑破长空化游龙。
“这诗说的正是白袍小将。
广播链路一战，世人皆识得白袍小将，即便与我们的军师OSPF 相比，亦有过之而无不及。
那一战，白袍小将恍若天神，携雷霆万钧之势冲入敌阵，好不威风！”说书人眉飞色舞，口沫横飞。
台下看客目瞪口呆，一脸沉醉。
自广播链路大捷已过三日。
虽说众人都很高兴，但是连番的几次大战，亦是让不少人生了疲惫之心。
网管听得OSPF的报告，便命三军稍作休整，恢复元气。
这一日，OSPF与攻打广播链路一众将士相约于X网点有名的醉仙楼，谈天说地，把酒言欢。
“军师，莫要听那说书人瞎说。
这种人就一样本事，喜欢夸夸而谈。
”说话的人剑眉星目，英武不凡，对军师的语气很是恭敬。
“呵呵，将军莫要自谦，若非有你，我们不知要折损多少将士，才能攻下广播网络。
”答话人白衣胜雪，神色如常。
“哎呀哎呀，大哥和军师你们怎么突然都变得如此清高了。
哎呦哎呦，冷死了。
”这时候突然窜出来一个小姑娘，那小姑娘一身水绿裙裳，扎着个马尾，宛若白玉的小脸上生着一双秀丽的大眼睛，乌黑的眼珠在里边滴溜溜的打着转。
而那双顾盼撩人的大眼睛忽闪忽闪，带着微微上翘的长睫毛上下跳动，真是好生俏丽。
“噗。
”终于有人忍不住，笑出声来，而席间的氛围也轻松了起来。
“小妹你又胡说，若无军师，我们这些兄弟怎受得主公如此赏识。
你这么不懂规矩，以后也不知道哪家小哥敢要你。
”白袍小将苦笑摇头。
“哼哼，我谁都不嫁，我…我就一辈子赖上你了！”难得的，小丫头白嫩嫩的小脸上透出了一点红。
“哈哈哈哈，原来我们的小妹心有所属了。
”众人哈哈大笑，跟着起哄。
“你们也跟着胡闹！”白袍小将言间讪讪，为了掩饰尴尬，干咳一声。
忽又觉得好久没如此开心过，既而也跟着放声大笑。
一时间，众人言笑晏晏，似是忘了Internet上那繁多的战事，那繁多的忧愁。
1 由接口演七般变化众网元借奇功应不同链路酒过三巡，白袍小将见时机成熟，便对OSPF正色道：“多谢军师提拔，方有我今日成就。
完整版ospf邻接建立详细过程包括五报文七状态
5、ospf 毗邻建立过程描述：第一总结下五报文和七状态路由器还末收到邻居发来的HELLO包(1.5)在NBMA还有个attempt( 试一试状态 )：为 NBMA 网络中的一个正常过滤状态，即我发送了HELLO等待对方的回应，若是对方不回应则素来滞留在此状态。
收到来自邻居的hello 包，但是hello 中未包含自己的信息。
路由器在收到邻居发来的HEELO包中，看到自己的ROUTER-ID ，在这个态开始选举DR 和 BDR在选举DR和BDR此后，开始选主从Master/Slave主从协商达成后，进行DBD 的同步 ,链路数据库描述（DBD）DBD 同步达成后，进行LSA的同步LSA同步达成此后依照上图做实验解析：在 R1 和 R2 启用 ospf 后，会组播向外发送hello 报文。
active neighbor 字段中为R1 的和说明进入TWO-WAY 状态，并且开始选举DR和 BDR选举达成后开始转为 extart 状态进入 exstart state ，开始选主从（ ROUTER-ID大的为主，作用为了同步 DBD 的序列号） R1 和 R2 分别向外发 DBD 报文，都认为自己为主：如图在 DBD 中 I M MS 分别表示第一个包、M 表示后边还有几个包MS 表示为主Interface MTU ：在不分片的情况下，此接口最大可发出的I（ Initial ）：当发送连续多个DD 报文时，若是这是第一个IP 报文长度为1500 。
DD 报文，则置为1，否则置为 0。
M（ More ）：当连续发送多个置为 1，表示后边还有其他的DD 报文时，若是这是最后一个DD 报文。
DD 报文，则置为0。
否则MS（ Master/Slave ）：当两台从（ Slave）关系， Router ID OSPF路由器交换大的一方会成为DD 报文时，第一需要确定双方的主（ Master ） Master 。
当值为 1 时表示发送方为Master 。
OSPF详解
OSPF详解Open Shortest Path First(⼀)OSPF协议是由Internet⼯程任务组(Internet Engineering Task Force)开发的路由选择协议，且来替代存在⼀些问题的RIP协议。
OSPF协议是IETF 组织建议使⽤的内部⽹关协议(IGP)。
OSPF使⽤Dijkstra的最短路径优先(SPF)算法，其的发展经过了⼏个RFC，所有的RFC都是由John Moy撰写。
RFC1131详细说明了OSPF协议版本1，这个版本从来没有在实验平台以外使⽤过，OSPF协议版本2，也就是现在IPv4协议仍然使⽤的版本，最初是在RFC1247中说明的，最新是在RFC2328中说明的。
(⼀)OSPF基本原理与实现OSPF的基本特性：·OSPF属于IGP，是Link-State协议，基于IP Pro 89。
·采⽤SPF算法（Dijkstra算法）计算最佳路径。
·快速响应⽹络变化。
·以较低频率（每隔30分钟）发送定期更新，被称为链路状态刷新。
·⽹络变化时是触发更新。
·⽀持等价的负载均衡。
·OSPF协议将IP头部的TTL值设置为1，并且把优选位设置成互连⽹络控制OSPF的邻居与邻接关系：OSPF中路由器之间的关系分两种：1、邻居2、邻接·OSPF路由器可与它直连的邻居建⽴邻居关系。
·P2P链路上，邻居可以到达FULL状态，形成邻接关系·MA⽹络，所有路由器只和DR/BDR(Backup Designated Router)到达FULL状态。
形成邻接·路由器只和建⽴了邻接关系的邻居才可以到达FULL状态。
·路由更新只在形成FULL状态的路由器间传递。
·OSPF路由器只会与建⽴了邻接关系的路由器互传LSA。
同步LSDBR2#sh ip os neiNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:35 12.1.1.1 Serial1/03.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:38 23.1.1.3 Serial1/1⼀台OSPF路由器对其他OSPF路由器的跟踪需要每台路由器都提供⼀个路由器ID，路由器ID在OSPF区域内惟⼀标识⼀台路由器的IP地址,Cisco路由器通过下⾯的⽅法得到它的路由器ID:1）⼿⼯指定Route-ID x.x.x.x（可任意，但区域内不能重复） 2）⾃动选择最⼤的Loopback IP作route-id 3）⾃动选择最⼤的物理接⼝IP（接⼝必须是激活状态）推荐⼿⼯指定的router-id这⾥，使⽤Loopback接⼝作为路由器ID有两个好处:(1):Loopback接⼝⽐任何其他物理接⼝更稳定，只有整个路由器失效进它才会失效(2):⽹络管理只在预先分配和识别作为路由器ID的地址时有更多的回旋余地其实，Loopback接⼝的⼀个主要好处在于它具有更好控制路由器ID能⼒.OSPF开销值计算：·OSPF Cost = 10^8/BW (bps)⼏种常⽤接⼝的COST值：1、环回⼝的COST值是12、serial⼝的COST值是643、标准以太接⼝是104、快速以太接⼝是1SPF算法：最短路径优先算法1、在⼀个区域内的所有路由器有同样的LSDB2、每⼀个路由器在计算时都将⾃已做为树根3、具有去往⽬标的最低cost值的路由是最好的路径4、最好的路由被放⼊转发表·OSPF的报⽂：1：数据包头部：所有OSPF数据包都是由⼀个24个⼋位组字节的头部开始的，如下图所⽰:这⾥，如果认证类型=2。
OSPF协议包含的五种报文简述
OSPF协议包含的五种报⽂简述OSPF使⽤5种不同的报⽂类型。
每种类型⽤于⽀持不同的，专门的⽹络功能。
这5种类型是：·HELLO报⽂(类型1 )。
·数据库描述报⽂(类型2 )。
·链路-状态请求报⽂(类型3 )。
·链路-状态更新报⽂(类型4 )。
·链路-状态应答报⽂(类型5 )。
⼀、HELLO报⽂OSPF包含⼀个⽤于建⽴和维护相邻站点之间关系的协议( HELLO协议)。
这些关系称为连接性。
连接性是OSPF交换路由数据的基础。
通过这个协议和报⽂类型， OSPF节点能发现区中的其他OSPF节点。
它的名字表明了其含义，HELLO协议在可能的相邻路由器之间建⽴通信。
HELLO协议使⽤特别的⼦报⽂结构，这个结构附加到标准2 4字节的OSPF头后⾯。
这些结构共同构成HELLO报⽂。
OSPF⽹络中的所有路由器必须遵守⼀定的规则，这个规则在整个⽹络中要⼀致。
这些规则包括：⽹络掩码。
HELLO报⽂⼴播的间隔。
⽹络中的其他路由器认为⼀个没有反应的路由器为死节点的时间(路由器死时间间隔)。
OSPF中的所有路由器对这些参数必须使⽤相同值，否则⽹络可能不会正常⼯作。
这些参数通过HELLO报⽂进⾏交换。
它们⼀起构成相邻节点之间通信的基础。
它们要确保在不同⽹络的路由器之间不形成相邻关系(连接性)，并且⽹络中的所有成员要对多久彼此联系⼀次成达共识。
HELLO报⽂也包括最近已与其联系过的其他路由器列表(使⽤它们⾃⼰惟⼀的路由器I D )。
这个N e i g h b o r (相邻者)域使邻居发现过程成为可能。
HELLO报⽂还包括⼏个其他的域，如Designated Router(指定路由器)、Backup Designated Router(备份指定路由器)和其他⼀些域。
这些域对于维护连接性，⽀持OSPF⽹络的稳定周期和收敛都是有⽤的。
⼆、DD报⽂当OSPF中的两个路由器初始化连接时要交换数据库描述(DD)报⽂。
ospf协议
虚拟链路是一种在两个 路由器之间建立的逻辑 连接，它可以在两个路 由器之间传输路由信息 ，以便在自治系统中传 播路由信息。
04
ospf协议配置方法介绍
ospf协议配置步骤
配置路由器 ospf 区域。 配置 ospf 路由。
配置 ospf 接口。 配置 ospf 路由映射。
ospf协议配置注意事项
不支持直接路由
OSPF协议只支持间接路由，不能直 接将数据包路由到目标网络，增加 了路由器的开销。
安全性问题
OSPF协议存在一些安全性问题，如 容易受到拒绝服务攻击等。
ospf协议常见问题及解决方案
路由器无法正常启 动
可能是由于配置文件损坏或者路 由器硬件故障，需要检查配置文 件和硬件设备状态。
OSPF协议无法正常 启动
节点（Node）：连接链路的路由器。
ospf协议消息类型
Database Description 消息：用 于同步链路状态数据库。
Link State Update 消息：用于向 邻接路由器发送更新的链路状态 信息。
Hello 消息：用于发现和维持 OSPF 邻接。
Link State Request 消息：用于 请求更详细的链路状态信息。
ospf协议
汇报人： xx年xx月xx日
目 录
• 简介 • ospf协议基本原理 • ospf协议详细介绍 • ospf协议配置方法介绍 • ospf协议优缺点及常见问题解决方案 • ospf协议与其他路由协议比较
01
简介
什么是ospf协议
• OSPF (Open Shortest Path First) 是一种网络协议，是一种内部网 关协议（IGP），用于在单一自治系统（AS）内部寻径。它用于网络 设备间交换路由信息，并通过选举生成最短路径树，用于确定数据包 在网络中的最佳传输路径。
HCIP理论
路由部分一、OSPF理论（一）Ospf概述OSPF第一天：1、路由协议分类：根据算法分类：距离矢量：rip链路状态:ospf,isis,IGP:rip,ospf ,isis,eigrpEGP:BGP有类协议无类协议2、OSPF基本特点：cidrvlsm支持无类域间路由（CIDR）无路由自环收敛速度快使用IP组播收发协议数据（ospf 224.0.0.5/6（组播地址） rip 224.0.0.9（组播地址）520是rip的udp协议端口号）支持多条等值路由支持协议报文的认证3、Router ID：用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器的32位整数，每个运行OSPF的路由器都有一个Router ID。
类似于IP地址，但不等于IP4、ospf所有区域必须连接到area 0(area 0为骨干区域）5、ospf路由器类型IR：内部路由器（Internal Router）：内部路由器是指所有所连接的网段都在一个区域的路由器。
属于同一个区域的IR维护相同的LSDB。
ABR:区域边界路由器（Area Border Router）：区域边界路由器是指连接到多个区域的路由器。
ABR为每一个所连接的区域维护一个LSDB。
BR:骨干路由器（Backbone Router）：骨干路由器是指至少有一个端口（或者虚连接）连接到骨干区域的路由器。
包括所有的ABR和所有端口都在骨干区域的路由器。
ASBR:AS边界路由器（AS Boundary Router）：AS边界路由器是指和其他AS中的路由器交换路由信息的路由器，这种路由器向整个AS通告AS外部路由信息。
AS边界路由器可以是内部路由器IR，或者是ABR，可以属于骨干区域也可以不属于骨干区域。
6、router-id选举规则：a、手工进程下配置了router-id，最优b、全局下配置了router-idc、如果有多个环回口，选举地址最大的一个，如果只有一个环回口，选举唯一的环回口为router-idd、如果没有配置环回口，活动物理地址最大的一个！（二）Ospf报文和邻居邻接关系转换ospf第二天1、OSPF报文类型：hello：建立和维护邻居关系DBD：交互数据库的描述信息（LSA摘要信息）LSR（lsruquest)：请求具体的LSALSU(lsupdate)：回复具体LSA信息LSACK：对LSU的确认2、Hello报文Network Mask：发送Hello报文的接口的网络掩码。
完整版OSPF的五种报文
OSPF勺五种报文2008-09-14 10:53Router-LSA由每个路由器生成，描述了路由器的链路状态和花费。
传递到整个区域。
Network-LSA，由DR生成，描述了本网段的链路状态，传递到整个区域。
Net-Summary-LSA由ABR生成，描述了到区域内某一网段的路由，传递到相关区域。
Asbr-Summary-LSA由ABR生成，描述了到ASBF的路由，传递到相关区域。
AS-External-LSA，由ASBR^成，描述了到AS外部的路由，传递到整个A（STUB 区域除外）。
1、hello报文：最常用的一种报文，周期性的发送给本路由器的邻居。
内容包括一些定时器的数值、DR BDR以及自己已知的邻居。
Hello报文格式如表4-2 所示。
表4-? Hello tS文格式D 7 15 31Version Type* Packet i&ngthRouter IDArea IDCTiecksunn AuTypeAuthentlcatonNetwork MaskHeElolnterval Options Rtr PrlDesignated RouterBackup D亡引gnated Router主要字段解释如下：* N e t w o r k M a s k:发送H e l l o报文的接口所在网络的掩码。
* 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 : DR优先级。
如果设置为0,则路由器不能成为DR/BDR* RouterDeadlnterval :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。
2、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Header(LSA的Header可以唯一标识一条LSA。
OSPF详解
OSPF详解这篇⽂章将会让你对OSPF有⼀个⼤概的认识，仅仅是个认识，下⾯进⼊正题。
OSPF它是⼀个链路状态路由协议，运⾏OSPF的路由器它是知道知晓整个⽹络拓扑结构，这就使得它不易发⽣路由环路，它本⾝也⽀持VLSM，路由汇总，它还引⼊了Area（区域）的概念使得OSPF能够⽀持更⼤规模的⽹络。
OSPF它只要分为两个版本⼀个是针对IPV4的OSPFv2，⼀个是针对IPV6的OSPFv3。
OSPF的⼀些重要概念Router-ID：它是⼀个长度为32bit数值，⽤于OSPF域中唯⼀标识⼀台OSPF路由器。
MA（多路访问）⽹络：指在同⼀个共享介质中连接着多个设备的⽹络，任意两台设备之间都可以实现⼆次通信。
DR与BDR：OSPF会在每个MA⽹络中选举⼀个DR（指定路由器）和⼀个BDR（备⽤指定路由器），DR主要是负责监听⽹络拓扑中变更信息并通知给其他路由器，BDR主要监视DR状态并在DR发⽣故障后接替它的⼯作。
邻居表：当⼀个接⼝激活OSPF后，该接⼝将会周期性地发送hello报⽂从⽽发现直连路由上的邻居，当发现邻居后邻居信息（它包括Router-ID，address，DR，BDM，MTU，等）就会写⼊OSPF邻居表。
LSDB(链路状态数据库)：运⾏在链路状态协议的路由器在⽹络中泛洪的状态信息即LSA(路由状态通告)路由器将所有收集到的LSA装载到⾃⼰的LSDB，所有你可以把它看做成⼀个集合，⽽他的⼦集就是LSA。
你也可以把它看做⼀个对OSPF⽹络的⼀个完整的认知。
OSPF路由表：它是根据LSDB的数据运⾏SPF算法得到⼀颗以⾃⼰为根，⽆环的最短路径树。
基于这棵树能够到达⽹络的最佳路径，从⽽得到的路由信息就组成了OSPF路由表。
度量值：OSPF使⽤Cost（开销）作为它的度量值。
值越⼩路径越优。
报⽂类型：报⽂类型分为五种主要有hello报⽂，DD报⽂，LSR报⽂，LSU报⽂，LSAck报⽂。
邻居关系：在通过Hello报⽂发现彼此并确定双⽅通讯后，边形成了邻居关系。
OSPF的五种报文介绍
减少路由信息的传递量
通过只请求所需的特定链路状态记录，而不是整个链路状态数据库，可以减少网络中OSPF报文的数 量和路由器的资源消耗。
发送频率
动态调整
链路状态请求报文的发送频率可以根据网络状况动态调整。例如，当某个OSPF路由器 发现其链路状态数据库中的某些链路状态记录过时或缺失时，它会定期或不定期地发送
内容
路由器ID和链路状态数据库摘要
Hello报文中包含了发送者的路由器ID和链路状态数据库的摘要信息，这些信 息用于建立和维护邻居关系以及防止路由环路。
认证信息
为了确保Hello报文的真实性，OSPF提供了认证功能，可以在Hello报文中添加 认证信息，对报文进行验证，确保其来源可靠。
02 数据库描述报文
04 链路状态更新报文
作用
链路状态更新报文用于在OSPF区域内传送链路状态数据库的最新信息。当路由器启动或检测到链路 状态发生变化时，它会将相应的链路状态记录下来，并通过链路状态更新报文将这些记录发送给其他 路由器。
这些记录包括始发路由器、目的路由器、路径代价等信息，用于构建路由器的链路状态数据库。
当路由器发现新的LSA时，会立即发送一 个数据库描述报文，然后按照周期性发送 。
内容
LSA头部信息
数据库描述报文包含了LSA的头部信息，如 LSA类型、序列号、校验和等。
LSA详情列表
数据库描述报文列出了区域内所有的LSA详 情，包括LSA的ID、年龄、链路状态等。
03 链路状态请求报文
作用
请求链路状态信息
发送频率
要点一
周期性发送
链路状态确认报文通常每隔一段时间（例如，5秒）向所有 邻居发送一次，以确认它们的链路状态数据库是最新的。
ospf报文协议
OSPF报文协议1. 简介开放最短路径优先（Open Shortest Path First，OSPF）是一种由内部网关协议（IGP）使用的链路状态路由协议。
它通过交换链路状态数据库（LSDB）信息来计算最短路径，以实现网络中的数据转发。
本文档将从OSP报文的结构和类型、报文的传输过程、报文中的关键字段等方面对OSPF报文协议进行详细介绍。
2. OSPF报文结构和类型OSPF报文由标准的IPv4或IPv6数据报封装而来，在报文中包含了标准的OSP头部和相应的具体信息。
其中，OSP头部采用24字节的固定长度结构，用于标识协议类型和相关控制信息。
OSPF报文主要包括以下几种类型： - Hello报文：用于建立邻居关系、检测链路状态、维护邻居关系等； - DD（Database Description）报文：用于交换链路状态数据库（LSDB）信息； - LSR（Link State Request）报文：用于请求邻居发送链路状态数据； - LSU（Link State Update）报文：用于传递链路状态信息； - LSAck （Link State Acknowledgment）报文：用于确认收到的LSU报文。
3. 报文传输过程OSP报文在OSPF域（OSPF Area）中传输，主要通过IP封装的数据报进行传输。
具体的传输过程如下：1.首先，OSPF路由器通过组播地址224.0.0.5将Hello报文发送给邻居路由器，以建立和维护邻居关系；2.当链路状态发生变化时，通过DD报文通知邻居路由器，并交换链路状态数据库的摘要信息；3.接收到LSR报文的路由器会向邻居发送相应的LSU报文，包含更新的链路状态信息；4.收到LSU报文的邻居路由器将更新的链路状态信息加入自己的链路状态数据库；5.收到LSAck报文的路由器会确认收到的LSU报文，并进行相应处理。
4. OSPF报文关键字段OSPF报文中包含一些关键字段，用于标识报文类型和传递相应的信息。
OSPF动态路由协议笔记之（二）：基本工作原理（下）
OSPF动态路由协议笔记之（⼆）：基本⼯作原理（下）OSPF动态路由协议笔记之(⼆) : 基本原理(下) 本笔记承接上⼀节，继续对OSPF报⽂的报⽂头部和报⽂类型进⾏详尽的介绍，接着介绍OSPF建⽴邻接关系的过程（即LSDB同步的过程），最后补充上⼀节笔记中提及的DR和BDR选举的过程。
OSPF报⽂类型及作⽤ （1）OSPF协议报⽂头部 RIP路由器之间是基于UDP 520的报⽂进⾏通信，OSPF也有其规定的通信标准。
OSPF使⽤IP承载其报⽂，IP报⽂头部协议号为89。
在OSPF Packet部分，所有的OSPF报⽂均使⽤相同的OSPF报⽂头部。
报⽂头部各字段含义如下： ①Version（1个字节）：版本。
对于当前所使⽤的OSPFv2，该字段的值为2。
② Type（1个字节）：类型。
OSPF报⽂类型。
其值分别代表以下⼏种报⽂类型： l 1：Hello报⽂； l 2：DD报⽂； l 3：LSR报⽂； l 4：LSU报⽂； l 5：LSAck报⽂。
③Packet length（2个字节）：数据包长度。
表⽰整个OSPF报⽂的长度，单位是字节。
④Router ID（4个字节）：发送该报⽂的路由器标识。
表⽰⽣成此报⽂的路由器的Router ID。
⑤ Area ID（4个字节）：发送该报⽂的所属区域。
表⽰此报⽂需要被通告到的区域。
⑥Checksum（2个字节）：校验和。
⽤于校验报⽂的完整性，其校验的范围是整个OSPF报⽂，包括OSPF报⽂头部。
⑦Auth Type（2个字节）：验证类型。
为0时表⽰不认证；为1时表⽰简单的明⽂密码认证；为2时表⽰加密（MD5）认证。
⑧Authentication（8个字节）：鉴定字段。
认证所需的信息，该字段的内容随AuType（验证类型）的值不同⽽不同。
当验证类型为0时未作定义；类型为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，MD5验证数据添加在OSPF报⽂后⾯，不包含在Authenticaiton字段中。
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OSPF 详细报文OSPF 报文直接封装为IP 报文协议报文，协议号为89，以下是一个比较完整的OSPF 报文：OSPF 报文头OSPF 报文主要字段详解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。
MD5验证数据添加在OSPF 报文后面，不包含在Authenticaiton 字段中。
IP header OSPF packet header Number of LSAs LSA header LSA DataVersionTypeRouter ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthenticationAuthentication 071531HELLO 报文格式HELLO 报文主要字段详解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...Network Mask HelloIntervalOptionsRtr PriRouterDeadInterval Designated routerBackup designated router NeighborVersion1Router ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthentication Authentication 071531NeighborDD 报文主要字段详解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 ：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...Version2Router ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthenticationAuthentication Interface MTUDD sequence numberLSA headerOptions00000I MM S71531LSA headerLSR 报文主要字段详解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 。
Version3Router ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthenticationAuthentication LS type Link state ID ...Advertising router71531LSU 报文主要字段详解Number of LSAs ：该报文包含的LSA 的数量。
LSA ：该报文包含的LSA 。
...Version4Router ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthenticationAuthentication Number of LSAsLSA71531LSALSACK 报文格式LSACK 报文主要字段详解LSA Headers ：该报文包含的LSA 头部。
LSA 头格式LSA 头格式主要字段详解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。
...Version5Router ID Area ID ChecksumAuTypePacket lengthAuthenticationAuthentication LSA header71531LSA headerLS ageLink state ID Advertising Router OptionsLS typeLS sequence numberLS checksumLength71531Router LSA 报文主要字段详解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。
Router LSA 报文主要字段详解（续）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...# linksLink ID Link dataTypeTOSLink ID Link data...V 0E B#TOSmetric 0TOS metric LS ageLinke state ID Advertising Router Options1LS sequence numberLS checksumLength 071531Network LSA 报文主要字段详解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 。
Network mask ...Attached routerLS ageLinke state ID Advertising Router Options2LS sequence numberLS checksumLength71531Summary LSA 报文主要字段详解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。
注：Type3的LSA 可以用来通告缺省路由，此时Link State ID 和Network Mask 都设置为0.0.0.0。
Network mask...TOSLS ageLinke state ID Advertising Router Options3or4LS sequence numberLS checksumLengthTOS metric0metric 071531AS External LSA 报文格式AS External LSA 报文主要字段详解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。
Network maskForwarding address LS ageLinke state ID Advertising Router Options5LS sequence numberLS checksumLengthMetricExternal route tag...EForwarding address TOS metricExternal route tagETOS71531实用文档NSSA External LSA 报文格式NSSA External LSA 报文主要字段详解由NSSA 区域内的ASBR 产生，且只能在NSSA 区域内传播。