OSPF协议介绍❶(数据包、链路状态数据结构、工作过程的七个状态、三张相关表、网络类型)

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）

是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。------以上资料来自于百度百科。

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OSPF 数据包

OSPF执行过程中的多种功能

1.发现邻居并建立邻接
2.泛洪LSU同步LSDB
3.SPF算法计算目的已知目的的最佳路径
4.最佳路径填充到路由表

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OSPF协议依靠五种不同类型的分组来建立邻接关系和交换路由信息，即问候分组、数据库描述分组、链路状态请求分组、链路状态更新分组和链路状态确认分组。
1、问候(Hello)分组

OSPF使用Hello分组建立和维护邻接关系。在一个路由器能够给其他路由器分发它的邻居信息前，必须先问候它的邻居们。

2、数据库描述(Data base Description，DBD)分组

DBD分组不包含完整的“链路状态数据库”信息，只包含数据库中每个条目的概要。当一个路由器首次连入网络，或者刚刚从故障中恢复时，它需要完整的“链路状态数据库”信息。此时，该路由器首先通过hello分组与邻居们建立双向通信关系，然后将会收到每个邻居反馈的DBD分组。新连入的这个路由器会检查所有概要，然后发送一个或多个链路状态请求分组，取回完整的条目信息。

3、链路状态请求(Link State Request，LSR)分组

LSR分组用来请求邻居发送其链路状态数据库中某些条目的详细信息。当一个路由器与邻居交换了数据库描述分组后，如果发现它的链路状态数据库缺少某些条目或某些条目已过期，就使用LSR分组来取得邻居链路状态数据库中较新的部分。

4、链路状态更新(Link State Update，LSU)分组

LSU分组被用来应答链路状态请求分组，也可以在链路状态发生变化时实现洪泛(flooding)。在网络运行过程中，只要一个路由器的链路状态发生变化，该路由器就要使用LSU，用洪泛法向全网更新链路状态。

5、链路状态确认(Link State Acknowledgment，LSAck)分组

LSAck分组被用来应答链路状态更新分组，对其进行确认，从而使得链路状态更新分组采用的洪泛法变得可靠。

接收LSU的动作:

1)如果LSDB中没有这样的条目，则将其加入到LSDB中，返回一个链路状态确认(LSAck)，将该信息扩散到其他路由器，运行SPF，并更新其路由表。

2)如果有这样的条目，且LSU中包含的信息与之相同，则忽略它。

3)如果有这样的条目，但是LSU中包含的信息更新，则将其加入到LSDB中，返回一个LSAck，将该信息扩散到其他路由器，运行SPF，并更新其路由表。

4)如果有这样的条目，但LSU中包含的信息更旧，则将一个包含新信息的LSU发送给发送方。

其实可以这么理解以吃瓜的心态来理解可以分为这四种情况

第一种他传过来的瓜我不知道，我记下来，不仅自己知道了，我还要传递给其他的好朋友
第二种他传过来的瓜我知道那我就不管了
第三种他传过来的瓜比我知道的瓜大，我记下来，不仅传递给其他的好朋友，还要给他发个确认消息说句牛x
第四种他传过来的瓜没我知道的瓜大，那我得给他分享最新最大的瓜

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OSPF数据包字段解释
OSPF包结构如上图所示，IP报头中的协议标识符89表示OSPF分组。所有OSPF分组开头的报头格式都相同，该报头中包含以下字段。

版本号：对于OSPF第2版(用于IPv4的最新OSPF版本)，设置为2。后面会介绍用于IPv6的OSPF第3版。
分组类型：区分5种OSPF分组的长度，单位为字节。
分组长度：OSPF分组的长度，单位为字节。
路由器ID：标识最初发送分组的路由器。
区域ID：指出分组来自哪个区域。
校验和：用于分组报头错误检测，确保OSPF分组在传输过程中未受损。
身份验证类型：一个OSPF选项，指出路由器不进行身份验证、使用明文密码进行身份验证还是使用加密的消息摘要5(MD5)进行身份验证。
身份验证：同身份验证类型结合使用。