本次介紹OSPF協議報文和鏈路狀態通告。包括協議報文頭部，報文型別和LSA型別等

學習目標：
1. 理解OSPF報文頭和報文型別
2. 理解鏈路狀態通告型別

OSPF是直接執行在IP協議上的協議，使用的IP協議號為89。
OSPF有五種報文型別，但是OSPF報文頭部格式都是相同的。

所有的OSPF報文使用相同的OSPF報文頭部。
Version填2，Type有五種，Packet Length指出OSPF報文總長度，包括報文頭部。單位是位元組。
Router ID是生成此報文的路由器的Router ID。
Area ID是此報文需要被通告的區域。
AuType是驗證此報文所應當使用的驗證方法。
Authentication是驗證此報文時所需要的密碼等資訊。

驗證一個OSPF報文頭部是否合法包括：
1. version為2
2. Area ID應當滿足下列兩種情況之一：（1）和接收埠所屬區域的Area ID一致
（2）不一致的話，但是值為0，表示該報文屬於骨幹區域，而且是在一個虛連線商傳送的。
3. AuType欄位必須與該區域配置的AuType一致。
4. Authentication為驗證資訊，內容與AuType欄位相關。

只有通過驗證的OSPF報文才能被接收，否則將不能正常建立鄰居關心。VRP支援兩種驗證方式：區域驗證方式和介面驗證方式。當兩種驗證方式都存在時，優先使用介面驗證方式。

OSPF共有五種報文型別。
Hello報文用於發現和維護鄰居關係，在廣播型網路和NBMA網路上Hello也用來選舉DR和BDR。
DD報文通過攜帶LSA頭部資訊來描述鏈路狀態的摘要資訊。
LS Request報文用於傳送下載LSA的請求資訊，這些被請求的LSA是通過接收DD報文發現的，但是本路由器上沒有的。
LS Update報文通過傳送詳細的LSA來同步鏈路狀態資料庫。
LS Ack報文通過泛洪確認資訊確保路由資訊的交換過程是可靠地。
除了Hello報文外，其他所有報文只在建立了鄰接關係的路由器之間傳送。

除Hello報文外，其他的OSPF報文都攜帶LSA資訊。
LS age：表示LSA已經生存的時間，單位是秒。
LS type：標識了LSA的格式和功能，常用的LSA型別有五種
Link State ID：表示該LSA所描述的那部分鏈路的標識，例如Router ID等
Advertising Router：產生此路由器的Router ID。
LS sequence number：用於檢測舊的和重複的LSA。

其中，LS type，Link State ID和Advertising Router的組合共同標識一條LSA。

Router-LSA和Network-LSA用於計算區域內路由，這兩類LSA描述的是具體的鏈路狀態資訊。

每臺路由器都會向外釋出Router-LSA。只有DR向外釋出Network-LSA。

Network-Summary-LSA用於計算區域間路由資訊。這類LSA描述的是精簡的路由資訊，而不是詳細的鏈路狀態資訊。
預設路由也可以通過Network-Summary-LSA釋出。

去往網段N1的路由通過Router-LSA釋出到ABR，ABR將鏈路狀態抽象成路由資訊，通過Network-Summary-LSA釋出到其它區域。

第四類用於描述如何到達ASBR，第五類由ASBR描述如何到達AS外部某網段，這兩類LSA配合起來用於計算AS外部路由。

ASBR使用第五類LSA描述外部路由，這些第五類LSA在整個AS內部泛洪。
當ABR向其它區域通告所接收到的第五類LSA時，同時為該區域生成一條第四類LSA描述如何到達ASBR。第四類LSA只能在一個區域內泛洪，第五類LSA每泛洪到一個區域，相關的ABR就要為該區域重新生成一條新的第四類LSA。

Link State ID是該LSA所描述鏈路的標識，對於不同型別的LSA，其含義也不同。

LS type，Link State ID和Advertising Router的組合唯一標識一條LSA，但是對於一條LSA，有可能同時存在多個例項。LS sequence number用於檢查哪一個例項更新。

LS sequence number是一個32位的有符號整數，用於檢測過期和重複的LSA。由於LS sequence number是32位有符號整數，因此數值0x80000000，也就是2^-31是最小的int數值，但此數值是被保留的，協議可用的最小數值為0x80000001。
當路由器生成一條新的LSA時，使用序列號0x80000001作為該LSA的初始序列號，此後，每次更新該LSA，序號加1.序列號越大表示該LSA例項越新。

LS Age：此數值的單位是秒，在LSDB中的LSA的LS age隨時間而增長。一條LSA在向外泛洪之前，LS age的值要增加InfTransDelay（該值可以在埠上設定，預設為1秒，表示在鏈路上傳輸的延遲）。
如果一條LSA的LS age達到了LSRefreshTime（30分鐘），這條LSA的生成者需要重新生成一個該LSA的例項，如果一條LSA的LS Age達到了MaxAge（1小時），這條LSA就要被刪除。
LS age數值越小表示LSA越新。

如果路由器希望從網路中刪除一條自己此前生成的LSA，則重新生成該條LSA的一個例項，將LS Age設定為Max Age即可。
如果路由器收到一條LS Age設定為Max Age的LSA，則從LSDB中刪除此LSA（如果LSDB中存在此LSA）。

問題：
1. 如何檢查OSPF報文是否合法？
答：檢查版本，Area ID，驗證方法和驗證資訊。
2. 如何配置OSPF的報文的認證？
答：有區域驗證和介面驗證兩種方式。使用區域驗證時，一個區域中所有路由器在該區域下的驗證模式和口令必須一致；介面驗證方式用於在相鄰的路由器之間設定驗證模式和口令，優先順序高於區域驗證方式。
3. OSPF的LSA型別有哪些？
答：Router-LSA，Network-LSA，Network-Summary-LSA，ASBR-Summary-LSA和AS-External-LSA。
4. 如何檢測LSA的新舊？
答：使用LS Sequence Number和LS Age，Sequence Number越大表示LSA越新，如果Sequence Number一致，則比較LS age，LS age越小表示LSA越新。