23【协议分析】【OSPF 邻居交换报文结构分析】.docx

计算机网络协议原理实验教程 计算机网络协议原理实验教程 第六章 第六章 路由协议分析 PAGE PAGE 274 PAGE PAGE 275 实验二十二 OSPF 邻居交换报文结构分析 【实验目的】 1、掌握 OSPF 的报文格式； 2、掌握 OSPF 的工作过程。 【实验学时】 2 学时 【实验环境】 在本实验中需要 4 台路由、1 台交换机、1 台 RG-PATS 网络协议分析仪。四台路由器 运行 RIP 路由协议，使用协议分析仪采集数据包，对采集到的数据进行分析。 将所有的路由器都接入到交换机上，并在交换机上配置端口映像功能，具体 IP 分配如 下表： 表 6-4 设备 IP 地址分配表 设备 接口 IP 地址 连接到交换机 RSR-A FA0/0 192.168.1.1/24 FA0/8 RSR-A LO0 192.168.10.1/24 -- RSR-A FA0/1 192.168.3.1/24 FA0/6 RSR-B FA0/0 192.168.1.2/24 FA0/9 RSR-B FA0/1 192.168.2.1/24 FA0/10 RSR-B LO0 192.168.20.1/24 -- RSR-C FA0/0 192.168.2.2/24 FA0/7 RSR-C LO0 192.168.30.1/24 -- RSR-D FA0/0 192.168.3.2/24 FA0/6 RSR-D LO0 192.168.400.1/24 -- RG-PATS 网络协议分析 仪 Eth 0 172.16.1.4 FA0/24 设备连接如下图所示： 图 6-74 实验拓扑图 图 6-75 区域划分图 【实验内容】 1、掌握 OSPF 的工作原理； 2、学习 OSPF 的五种报文类型； 3、了解 OSPF 的特点； 4、了解 SPF 算法。 【实验流程】  图 6-76 实验流程图 【实验原理】 OSPF 报文格式 OSPF 报文是由多重封装构成的，封装在 IP 头部内的是 5 种 OSPF 报文类型中的一种， 每一种报文类型都是由一个 OSPF 报文头部开始，这个 OSPF 报文头部对于所有的报文类 型都是相同的。 OSPF 所有报文类型都共享一个相似的报文结构，从一个通用的 24 字节首部开始，这 种通用的首部使某些标准信息能够按照一致的方式进行传递，它还使收到 OSPF 报文的设 备能够快速确定自己收到的是哪种类型的报文，以便了解是否还需要检查报文的剩余部分。 如下图所示。 图 6-77 OSPF 报文由一系列封装组成 OSPF 有 5 种分组类型，这 5 种分组类型直接封装到 IP 分组的有效负载中，如图，OSFP 分组不使用传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。OSPF 要求使用可靠的分组 传输机制，但由于没有使用 TCP，OSPF 将使用确认分组来实现自己的确认机制。 下表描述了 5 种 OSPF 分组类型。 表 6-5 OSPF 分组 类 型 名称 描述 1 Hello 发现邻居并在它们之间建立邻接关系 2 数据库描述（DBD） 检查路由器的数据库之间是否同步 3 链路状态请求（LSR） 向另一台路由器请求特定的链路状态记录 4 LSU 发送请求的链路状态记录 5 LSAck 对其他类型的分组进行确认 在 OSPF 路由协议的数据包中，其数据包头长为 24 个字节，包含如下 8 个字段。在 IP 报头中，协议标识符 89 表示 OSPF 分组，所有 OSPF 分组开头的报文格式都相同，该报头 中包含以下字段：如下图示。 图 6-78 OSPF 分组报头的格式 ? Version number：版本号，定义所采用的 OSPF 路由协议的版本，用于 OSPF 第 2 版。OSPF 版本 3 适用于 IPv6。 Type：定义 OSPF 数据包类型。OSPF 数据包共有五种。1、Hello；2、Database Description ； 3 、 LinkState Request ； 4 、 LinkState Update ； 5 、 LinkState Acknowledgment。 ? Packet length：定义整个数据包的长度，单位为字节。 ? Router ID：用于描述数据包的源地址，以 IP 地址来表示路由器 ID，OSPF 路由器 具有唯一的标识符，称为路由器 ID。路由器的 32 位长的一个唯一标识符，选举规 则是，如果 loopback 接口不存在的话，就选物理接口中 IP 地址等级最高的那个； 否则就选取 loopback 接口。这个路由器标识对于建立邻居关系和协调 LSU 交换非 常重要。在选举 DR/BDR 的过程中，如果 OSPF 优先级相同，