OSPF基础(2):数据包详解

OSPF数据包(可抓包)

OSPF报文直接封装在IP报文中,协议号89

头部数据包内容:

  • 版本(Version):对于OSPFv2,该字段值恒为2(使用在IPV4中);对于OSPFv3,该字段值恒为3(使用在IPV6中)。
  • 类型(Message Type):该OSPF报文的类型。该字段的值与报文类型的对应关系是:1-Hello;2-DD;3-LSR;4-LSU;5-LSAck。
  • 报文长度(Packet Length):整个OSPF 报文的长度(字节数)。
  • 路由器ID (Router Identification):路由器的OSPF Router-ID。
  • 区域ID (Area Identification):该报文所属的区域ID,这是一个32bit 的数值。
  • 校验和(Checksum):用于校验报文有效性的字段。
  • 认证类型(Authentication Type):指示该报文使用的认证类型。
  • 认证数据(Authentication Data):用于报文认证的内容。

**(1)hello:**hello包携带自己的router ID、被发现的邻居标识,用来周期保活的,发现,建立邻居关系。

  • 网络掩码(Network Mask):一旦路由器的某个接口激活了OSPF,该接口即开始发送Hello报文,该字段填充的是该接口的网络掩码。两台OSPF 路由器如果通过以太网接口直连,那么双方的直连接口必须配置相同的网络掩码,否则影响邻居关系建立。
  • Hello间隔(Hello Interval):接口周期性发送报文的时间间隔(单位为s)。两台直连路由器要建立OSPF邻居关系,需确保接口的Hello Interval相同,否则邻居关系无法正常建立。
  • 可选项(Options):该字段一共8bit,每个比特位都用于指示该路由器的某个特定的OSPF 特性。Options字段中的某些比特位会被检查,这有可能会直接影响到OSPF邻接关系的建立。(特殊区域的标记)。
  • 路由器优先级(Router Priority):路由器优先级,范围:0-255,默认是1,数字越大,代表路由优先级越高,也叫DR优先级,该字段用于DR、BDR 的选举。
  • 路由器失效时间(Router Dead Interval):在邻居路由器被视为无效前,需等待收到对方Hello报文的时间(单位为s)。两台直连路由器要建立OSPF 邻居关系,需确保双方直连接口的Router Dead Interval相同,否则邻居关系无法正常建立。缺省情况下,OSPF路由器接口的Router Dead Interval为该接口的Hello Interval的4倍。
  • 指定路由器(Designated Router):网络中DR的接口IP地址。如果该字段值为0.0.0.0,则表示没有DR,或者DR尚未选举出来。
  • 备份指定路由器(Backup Designated Router):网络中 BDR的接口IP地址。如果该字段值为0.0.0.0,则表示网络中没有BDR,或者BDR尚未选举出来。
  • 邻居(Neighbor)。在直连链路上发现的有效邻居,此处填充的是邻居的Router-iD,如果发现了多个邻居,则包含多个邻居字段。

**(2)DBD(数据库描述报文):**仅包含LSA摘要

  • 接口最大传输单元(Interface Maximum Transmission Unit):接口的MTU。
  • 可选项(Options):路由器支持的OSPF可选项。
  • DD报文置位符:

R:没什么功能,留给后来者使用

I:init位,I=1,这是第一个DD报文

M:more位,M=1表示后续还有DD报文

MS:master位,MS=1,表示本端为主

  • DD序列号( Sequence Number): DD报文的序列号,在报文交互的过程中,DD序列号被逐次加1,用于确保DD报文传输的有序和可靠性。值得注意的是,DD序列号必须是由Master路由器来决定的,而Slave路由器只能使用Master路由器发送的DD序列号来发送自己的DD报文。(route id大的设备会成为master)

LSA头部( Header):当路由器使用DD报文来描述自己的LSDB时,LSA的头部信息被包含在此处。一个DD报文可能包含一条或多条LSA的头部。

**(3)LSR:**请求自己没有的或则比自己更新的链路状态详细信息

链路状态类型,链路状态ID,通告路由器:"LSA三元组" ( 通过着三个参数可以唯一的标识出一条LSA)

**(4)LSU:**链路状态更新信息

一个LSU报文可以包含多个LSA

当路由器感知到网络发生变化时,也可以触发LSU报文的泛洪,以便将该变化通知给网络中的其他OSPF 路由器。

在MA网络中,非 DR、BDR路由器向224.0.0.6这个组播地址发送LSU报文,而DR及 BDR会侦听这个组播地址,DR在接收LSU报文后向224.0.0.5发送LSU报文,从而将更新信息泛洪到整个OSPF区域,所有的OSPF 路由器都会侦听224.0.0.5这个组播地址。

总结:

224.0.0.5所有运行OSPF的接口会监听

224.0.0.6所有DR\BDR的接口会监听

**(5)LSAck:**对LSU的确认

报文中包含着路由器所确认的LSA的头部(每个LSA头部的长度为20byte)

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