Пакеты OSPF

OSPF выполняет несколько функций:

• Обнаружение соседей для формирования отношений;
• Рассылка link-state информации для формирования на каждом маршрутизаторе LSDB;
• Запуск SPF для расчёта наилучших маршрутов ко всем получателям;
• Наполнение таблицы маршрутизации наилучшими маршрутами ко всем получателям.

Изменение состояние канала может произойти уже после первичного заполнения таблицы маршрутизации. OSPF детектирует эти изменения и реагирует на них рассылкой маршрутизаторам в пределах зоны (или в другие зоны) информации об изменениях, необходимой для поддержания адекватной LSDB.

Типы пакетов:

• Hello - используется для обнаружения соседей и установления соседства между ними.
• Database description (DBD) - Проверяет синхронизацию баз данных между маршрутизаторами.
• Link-State Request (LSR) — запрашивает определенные записи о состоянии каналов от маршрутизатора к маршрутизатору.
• Link-State Update (LSU) — отправляет определенные записи о состоянии каналов в ответ на запрос.
• Link-State Acknowledgment (LSAck) — подтверждает получение других типов пакетов.

Файл:OSPF packet header format.png

Рис. 5. Формат заголовка пакета OSPF.

Все пять типов пакетов OSPF инкапсулированы в заголовок сетевого уровня, как показано на рисунке 5. Как показано на рисунке, для идентификации пакета используется номер 89. Каждый пакет начинается с заголовка, содержащего:

• Номер версии - 2 для OSPFv2, 3 для OSPFv3 (поддержка IPv6 );
• Тип - 5 типов пакетов (см. выше);
• Длина пакета - длина пакета в байтах;
• Router ID - определяет отправителя пакета
• Area ID - определяет область в которой возник пакет;
• Checksum - для проверки целостности пакета;
• Тип аутентификации (Authentication type) - no, plain или md5;
• Autentication - используется с типом аутентификации;
• Data - содержит различную информацию, зависящую от типа пакета OSPF:
  • Hello — список известных соседей
  • DBD — содержит суммарную информацию базы данных состояний каналов, которая включает в себя все известные идентификаторы маршрутизаторов и их последние номера последовательностей (sequence number) и другую информацию.
  • LSR — содержит тип необходимого LSU и идентификатор маршрутизатора, у которого есть этот LSU.
  • LSU — содержит полные записи объявления о состоянии канала. Несколько LSA могут передаваться в одном пакете обновлений.
  • LSAck — поле пустое

Формирование соседских отношений между соседними узлами OSPF: Hello

Маршрутизация OSPF зависит от статуса линка между двумя маршрутизаторами. Hello-протокол устанавливает и поддерживает соседские отношения с помощью двухсторонней связи между соседями. Двухсторонняя связь - когда маршрутизатор видит свой собственный ID в hello-пакете, пришедшем от соседа. Соседние маршрутизаторы должны "увидеть" друг друга прежде, чем они смогут обменяться маршрутной информацией.

Каждый интерфейс, участвующий в OSPF, использует мультикаст адрес 224.0.0.5 для рассылки hello-пакетов. Hello-пакеты содержат следующую информацию:

Файл:OSPF hello adj.png

Формирование соседства

• Идентификатор маршрутизатора (Router ID). Идентификатор маршрутизатора — это 32-битный номер, уникальный для маршрутизатора. По умолчанию выбирается самый большой IP-адрес активного интерфейса, если не настроен интерфейс loopback или идентификатор маршрутизатора, например IP)адресу 172.16.12.1 будет отдано предпочтение над 172.16.1.1. Эта идентификация важна для установления соседских отношений и устранения неполадок в них, а также для координации обмена данными маршрутизации.
• Hello и Dead интервалы - Интервалы приветствия и простоя (Hello and dead intervals). Интервал приветствия определяет период отправки пакетов приветствия маршрутизатором. Интервал приветствия по умолчанию составляет 10 секунд. Интервал простоя — это время в секундах, в течение которого маршрутизатор ожидает пакета приветствия ососеднего маршрутизатора, прежде чем объявить его неисправным. По умолчанию интервал простоя в 4 раза превышает интервал приветствия. Эти таймеры должны быть одинаковы на соседних маршрутизаторах, в противном случае соседские отношения не будут сформированы;
• Neighbors - В поле соседей перечисляются соседние маршрутизаторы, с которыми установлено двусторонне соединение. Это двустороннее соединение устанавливается, когда маршрутизатор опознает себя в поле пакета приветствия, полученного от соседнего маршрутизатора;
• Area ID - Для успешного взаимодействия маршрутизаторы должны находиться в одном сегменте и их интерфейсы должны принадлежать к одной области OSPF в этом сегменте. Кроме того, соседние узлы должны использовать одинаковую подсеть и маску. Все эти маршрутизаторы будут иметь одинаковые данные о состоянии каналов.
• Router priority - 8-битовый номер, приоритет маршрутизатора. Используется для выбора DR и BDR.
• DR и BDR ip адреса - если известны;
• Authentication password - если аутентификация вкл, пароль должен совпадать на всех пирах.
• Флаг тупиковой области (Stub area flag). Тупиковая область — особая область среды OSPF. Два маршрутизатора должны согласовать флаг тупиковой области в пакетах приветствия. Назначение тупиковой области позволяет уменьшить число обновлений маршрутизации, заменив их на маршрут по умолчанию.

OSPF Neighbor States

===Maintaining Routing Information