1 Формат заголовка OSPF-пакета
2 Формат Hello-пакета
3 Формат OSPF-сообщений о маршрутах
4 Формат OSPF-запроса маршрутной информации
5 Сообщение об изменении маршрутов
6 Формат OSPF-сообщения, описывающего состояние канала
7 Маршрутная таблица OSPF
8 Преимущества и недостатки OSPF
9 Потокол OSPF

OSPF-пакет инкапсулируется непосредственно в поле данных IP-пакета. Значение поля «протокол верхнего уровня» в заголовке IP-дейтаграммы для OSPF равно 89.

• Поле версия определяет версию протокола (= 2).
• Полетип может принимать следующие значения:
  1 - Hello (используется для проверки доступности маршрутизатора)
  2 - Описание базы данных (топология)
  3 - Запрос состояния канала
  4 - Изменение состояния канала.
  5 - Подтверждение получения сообщения о статусе канала.
• Поле длина пакета определяет длину блока в октетах, включая заголовок.
• Идентификатор области - 32-битный код, идентифицирующий область, которой данный пакет принадлежит. Все OSPF-пакеты ассоциируются с той или иной областью. Большинство из них не преодолевает более одного шага. Пакеты, путешествующие по виртуальным каналам, помечаются идентификатором опорной области (backbone) 0.0.0.0.
• Поле контрольная сумма содержит контрольную сумму IP-пакета, включая поле типа идентификации. Контрольное суммирование производится по модулю 1. Поле тип идентификации может принимать значения 0 при отсутствии контроля доступа, и 1 при наличии контроля.

Формат Hello-пакета

• Поле сетевая маска соответствует маске субсети данного интерфейса. Например, если интерфейс принадлежит сети класса B и третий байт служит для выделения нужной субсети, то сетевая маска будет иметь вид 0xFFFFFF00.
• Поле время между Hello содержит значение времени в секундах, между сообщениями Hello.
• Важную функцию в OSPF-сообщениях выполняет одно-октетное поле опции, оно присутствует в сообщениях типа Hello, объявление состояния канала и описание базы данных. Особую роль в этом поле играют младшие биты 1 и 0: Бит 1 характеризует возможность внешней маршрутизации и имеет значение только в сообщениях типа Hello, в остальных сообщениях этот бит должен быть обнулен. Если этот бит равен 0, то данный маршрутизатор не будет посылать или принимать маршрутную информацию от внешних автономных систем. Бит 1 определяет сервисные возможности маршрутизатора (TOS). Если нулевой бит равен нулю, это означает, что маршрутизатор поддерживает только один вид услуг (TOS=0) и он не пригоден для маршрутизации с учетом вида услуг. Такие маршрутизаторы, как правило, не используются для транзитного трафика.
• Поле приоритет характеризует уровень приоритета маршрутизатора (целое положительное число), используется при выборе резервного (backup) маршрутизатора. Если приоритет равен нулю, данный маршрутизатор никогда не будет использован в качестве резервного.
• Поле время отключения маршрутизатора определяет временной интервал в секундах, по истечении которого "молчащий" маршрутизатор считается вышедшим из строя. IP-адреса маршрутизаторов, записанные в последующих полях, указывают место, куда следует послать данное сообщение.
• Поля IP-адрес соседа k образуют список адресов соседних маршрутизаторов, откуда за последнее время были получены сообщения Hello.

Формат OSPF-сообщений о маршрутах

Маршрутизаторы обмениваются сообщениями из баз данных OSPF, чтобы инициализировать, а в дальнейшем актуализовать свои базы данных, характеризующие топологию сети. Обмен происходит в режиме клиент-сервер. Клиент подтверждает получение каждого сообщения.

• Поля, начиная с тип канала, повторяются для каждого описания канала. Так как размер базы данных может быть велик, ее содержимое может пересылаться по частям. Для реализации этого используются биты I и М. Бит I устанавливается в 1 в стартовом сообщении, а бит M принимает единичное состояние для сообщения, которые являются продолжением. Бит S определяет то, кем послано сообщение (S=1 для сервера, S=0 для клиента, этот бит иногда имеет имя MS).
• Поле номер сообщения по порядку служит для контроля пропущенных блоков. Первое сообщение содержит в этом поле случайное целое число M, последующие M+1, M+2,...M+L.
• Поле тип канала может принимать следующие значения: 1 - Описание каналов маршрутизатора, то есть состояния его интерфейсов.
  2 - Описание сетевых каналов. Это перечень маршрутизаторов, непосредственно связанных с сетью.
  3 или 4 - Сводное описание каналов, куда входят маршруты между отдельными областями сети. Эта информация поступает от пограничных маршрутизаторов этих зон. Тип 3 приписан маршрутам, ведущим к сетям, а тип 4 характеризует маршруты, ведущие к пограничным маршрутизаторам автономной системы.
  5 - Описания внешних связей автономной системы. Такие маршруты начинаются в пограничных маршрутизаторах AS.
• Поле идентификатор канала определяет его характер, в зависимости от этого идентификатором может быть IP-адрес маршрутизатора или сети
• Маршрутизатор, анонсирующий канал определяет адрес этого маршрутизатора.
• Поле порядковый номер канала позволяет маршрутизатору контролировать порядок прихода сообщений и их потерю.
• Поле возраст канала определяет время в секундах с момента установления связи.

Формат OSPF-запроса маршрутной информации

После обмена сообщениями с соседями маршрутизатор может выяснить, что часть данных в его базе устарела. Он может послать своим соседям запрос с целью получения свежей маршрутной информации о каком-то конкретном канале связи. Сосед, получивший запрос, высылает необходимую информацию. Запрос посылается в соответствии с форматом, показанном ниже

Три поля этого запроса повторяются согласно числу каналов, информация о которых запрашивается. Если список достаточно длинен, может потребоваться несколько запросов.

Сообщение об изменении маршрутов

Маршрутизаторы посылают широковещательные (или мультикастинговые) сообщения об изменении состояния своих непосредственных связей. Такое сообщение содержит список объявлений, имеющих формат

Сообщения об изменениях маршрутов могут быть вызваны следующими причинами:

1. Возраст маршрута достиг предельного значения (lsrefreshtime).
2. Изменилось состояние интерфейса.
3. Произошли изменения в маршрутизаторе сети.
4. Произошло изменение состояния одного из соседних маршрутизаторов.
5. Изменилось состояние одного из внутренних маршрутов (появление нового, исчезновение старого и т.д.)
6. Изменение состояния межзонного маршрута.
7. Появление нового маршрутизатора, подключенного к сети.
8. Вариация виртуального маршрута одним из маршрутизаторов.
9. Возникли изменения одного из внешних маршрутов.
10. Маршрутизатор перестал быть пограничным для данной as (например, перезагрузился).

Формат OSPF-сообщения, описывающего состояние канала

Каждое сообщение о состоянии канала начинается с заголовка - "объявление состояния канала" (LS- link state). Формат этого типа заголовка приведен ниже (20 октетов):

• Поле возраст ls информации определяет время в секундах с момента объявления состояния канала.
• Поле опции содержит значения типов сервиса (TOS), поддерживаемые маршрутизатором, рассылающим маршрутную информацию.
• Поле тип LS (тип состояния канала) может принимать значения, описанные выше
• Поле длина задает размер сообщения в октетах, включая заголовок.

Маршрутная таблица OSPF

таблица OSPF содержит в себе:

1. IP-адрес места назначения и маску;
2. тип места назначения (сеть, граничный маршрутизатор и т.д.);
3. тип функции (возможен набор маршрутизаторов для каждой из функций TOS);
4. область (описывает область, связь с которой ведет к цели, возможно несколько записей данного типа, если области действия граничных маршрутизаторов перекрываются);
5. тип пути (характеризует путь как внутренний, межобластной или внешний, ведущий к AS);
6. цена маршрута до цели;
7. очередной маршрутизатор, куда следует послать дейтограмму;
8. объявляющий маршрутизатор (используется для межобластных обменов и для связей автономных систем друг с другом).

Преимущества и недостатки OSPF

Преимущества OSPF:

1. Для каждого адреса может быть несколько маршрутных таблиц, по одной на каждый вид IP-операции (TOS).
2. Каждому интерфейсу присваивается безразмерная цена, учитывающая пропускную способность, время транспортировки сообщения. Для каждой IP-операции может быть присвоена своя цена (коэффициент качества).
3. При существовании эквивалентных маршрутов OSFP распределяет поток равномерно по этим маршрутам.
4. Поддерживается адресация субсетей (разные маски для разных маршрутов).
5. При связи точка-точка не требуется IP-адрес для каждого из концов. (Экономия адресов!)
6. Применение мультикастинга вместо широковещательных сообщений снижает загрузку не вовлеченных сегментов.

Недостатки OSPF:

1. Трудно получить информацию о предпочтительности каналов для узлов, поддерживающих другие протоколы, или со статической маршрутизацией.
2. OSPF является лишь внутренним протоколом.