目录
- OSPF 公共分组头部（24字节）
- OSPF 的 5 种核心分组类型
- 1. Type 1: Hello 分组
- 2. Type 2: 数据库描述分组
- 3. Type 3: 链路状态请求分组
- 4. Type 4: 链路状态更新分组
- 5. Type 5: 链路状态确认分组
- 工作流程简述
- 总结表格
OSPF（开放最短路径优先）协议使用多种类型的分组来完成其工作，包括建立邻居关系、交换链路状态信息、维护网络拓扑等。
所有这些OSPF分组都使用一个公共的24字节头部，然后后面跟着与特定类型相关的数据。
OSPF 公共分组头部（24字节）
所有OSPF分组都以这个标准头部开始，包含以下关键字段：
- 版本号： OSPF的版本（对于OSPFv2，是版本2）。
- 类型： 指明是哪种OSPF分组（1-5）。
- 分组长度： 整个OSPF分组的长度，包括头部。
- 路由器ID： 标识发送该分组的路由器。
- 区域ID： 标识该分组所属的区域。
- 校验和： 用于检测分组在传输过程中的错误。
- 认证类型和认证数据： 用于路由器间的身份验证。
OSPF 的 5 种核心分组类型
根据公共头部中的“类型”字段，OSPF主要有以下5种分组类型：
1. Type 1: Hello 分组
- 功能： 用于发现、建立和维护邻居关系。它在广播和多点接入网络上也会选举指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）。
- 发送方式： 组播发送到地址
224.0.0.5（AllSPFRouters）。 - 关键内容：
- 网络掩码
- Hello间隔和失效间隔
- 路由器优先级（用于DR/BDR选举）
- 邻居路由器ID列表（表示我收到了谁的Hello包）
- 区域ID和认证信息
2. Type 2: 数据库描述分组
- 功能： 在邻居关系建立的初期，用于汇总并交换各自的链路状态数据库（LSDB）目录。它不包含完整的LSA，只包含LSA的头部信息（相当于一本书的目录）。
- 发送方式： 单播发送给邻居。
- 关键内容：
- 接口MTU
- I/MS/M位：
- I： 当设置为1时，表示这是DBD序列中的第一个分组。
- M： 当设置为1时，表示后面还有更多的DBD分组。
- MS： 主/从关系位。协商谁是主设备，以控制交换过程。
- DD序列号： 确保DBD交换的有序和可靠。
- LSA头部列表： 核心内容，包含多个LSA的头部信息。
3. Type 3: 链路状态请求分组
- 功能： 在交换完DBD分组后，路由器会比较收到的“目录”与自己的LSDB。如果发现对方有更新或自己没有的LSA，就会主动请求该LSA的完整内容。
- 发送方式： 单播发送给邻居。
- 关键内容：
- LS类型： 请求的LSA的类型（如路由器LSA、网络LSA等）。
- 链路状态ID： 唯一标识一个LSA。
- 通告路由器： 产生该LSA的路由器的Router ID。
- （这三个条目组合起来唯一确定一个LSA）
4. Type 4: 链路状态更新分组
- 功能： 承载一个或多个完整的LSA，用于响应LSR请求，或进行洪泛更新。这是实际进行链路状态信息同步的分组。
- 发送方式： 组播（在广播网络上，
224.0.0.5或224.0.0.6）或单播。 - 关键内容：
- LSA数量： 该LSU分组中包含的LSA个数。
- LSA列表： 包含一个或多个完整的LSA。
5. Type 5: 链路状态确认分组
- 功能： 对收到的LSU分组进行确认，确保洪泛的可靠性。每个LSA都必须被确认。
- 发送方式： 组播或单播。
- 关键内容：
- LSA头部列表： 包含被确认的LSA的头部（注意，这里再次是头部，而不是完整的LSA）。
工作流程简述
这5种分组协同工作，完成OSPF的核心操作：
-
建立邻居关系：
- 路由器A和B通过互发 Hello分组 发现彼此，并协商参数。
- 状态变为
2-Way，如果网络类型需要，则选举DR/BDR。
-
交换数据库信息：
- 邻居状态进入
ExStart，通过交换空的 DBD分组 来协商主从关系和序列号。 - 状态进入
Exchange，路由器互相交换 DBD分组，发送各自的LSDB“目录”。
- 邻居状态进入
-
同步数据库：
- 路由器收到对方的DBD后，进入
Loading状态。 - 通过发送 LSR分组 来请求自己缺少或过时的LSA。
- 对方用 LSU分组 回应，里面包含完整的LSA。
- 收到LSU后，路由器必须回复 LSAck分组 进行确认。
- 路由器收到对方的DBD后，进入
-
维护网络：
- 当所有LSR都得到满足后，邻居状态变为
Full，表示双方数据库完全同步。 - 之后，任何链路状态发生变化时，路由器都会通过洪泛 LSU分组 来通知所有邻居，其他路由器收到后同样用 LSAck分组 确认。
- Hello分组 持续发送以维持邻居关系。
- 当所有LSR都得到满足后，邻居状态变为
总结表格
| 类型 | 名称 | 功能 | 发送方式 |
|---|---|---|---|
| 1 | Hello | 发现、建立、维护邻居关系 | 组播 |
| 2 | 数据库描述 | 交换LSDB摘要（目录） | 单播 |
| 3 | 链路状态请求 | 请求完整的LSA | 单播 |
| 4 | 链路状态更新 | 发送完整的LSA | 组播/单播 |
| 5 | 链路状态确认 | 确认收到的LSA | 组播/单播 |