OSPF的报文格式
OSPF的报文格式
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）结构如图所示。
1. OSPF报文头
OSPF有五种报文类型，它们有相同的报文头。
OSPF报文头格式
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。
& 说明：
MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authenticaiton字段中。
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
主要字段解释如下：
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。
在广播和NBMA的网络中如果router priority 的数值为0 ，表示不参与DR和BDR的选举。
默认下 广播网和p2p—– hello 10秒，dead interval 40秒
NBMA和p2mp—– hello 30秒，dead interval 120秒
默认情况下，ospf的接口下hello的死亡时间为hello时间的4倍。默认的hello的时间为10秒钟，Dead Intervel 为40秒。
修改hello的时间值。
进入到接口模式下 int g0/0/0 ospf timer hello 3 修改之后，如果两边的Hello时间不一致了，邻居就会down掉的哦。
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
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。
为什么需要DD报文？
- 主要的作用是为了实现按需同步。
DD报文传输的可靠性机制如何确保？
- 在Exstart互相发送空的DD报文，用于选举主从关系，从设备会跟随主设备的DD序列号，当主设备收到从设备的DD序列号之后，将会把SEQ＋1发送自己的DD给从设备，从设备收到Seq＋1的DD判断，先前自身发送的DD主设备已经收到。
主从选举之后，由从设备将邻居角色转为exchange状态，先发送带有LSA摘要信息的DD报文。
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报文格式如图12所示。
LSR报文格式
主要字段解释如下：
LS type：链路状态类型。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报文格式如图13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。报文格式如图14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
LSU和LSACK的发送地址根据路由器角色有所变化以下将一一列出：
DRother：DRother产生的LSU通过224.0.0.6发送给DR和BDR；DR通过224.0.0.5发送给其他的DRoher和BDR；DRother 收到DR的LSU之后通过224.0.0.6发送ACK确认，BDR收到DR的LSU之后通过组播地址224.0.0.5发送ACK向DR确认。
DR：DR产生的LSU通过224.0.0.5发送给其他DRother和BDR；BDR收到之后通过224.0.0.5发送ACK向DR进行确认； DRother收到之后通过224.0.0.6发送ACK向DR确认。
BDR：BDR产生的LSU通过224.0.0.5发送给其他的DRother和DR，DR收到之后通过224.0.0.5发送ACK向BDR确认， DRother收到之后通过224.0.0.6发送ACK向BDR确认。
DR和BDR同时监听224.0.0.5和224.0.0.6两个组播地址，drother只监听在224.0.0.5。需要注意一点在初次建立邻居的时候会产生LSR报文，而LSR是单播发送的报文，在广播网络类型中中无论是DR，BDR还是DRother只要收到了LSR之后，都会以单播的形式发送LSU更新。ACK则正常发送。
DR与BDR的区别在于DR收到DRother的LSU则泛洪，BDR不做任何相应。