OSPFのパケット

2024年8月1日
ネットワーク
OSPF

1 OSPFのパケットの種類
2 OSPFのパケットフォーマット

OSPFのパケットの種類

OSPFのパケットの種類には以下の５種類が存在します。

タイプ	パケット名	意味
1	Helloパケット	ネイバールータを検出するためのパケット。ネイバーの維持にも利用される。マルチキャスト(224.0.0.5)
2	DDパケット	LSDBの同期をとるのに利用されるパケット。 DDパケットを送信するルータのすべてのLSAが含まれている。ユニキャスト。
3	LSRパケット	DDパケットにより認識した自身のLSDBにないLSAをネイバールータに要求するために利用される。ユニキャスト。
4	LSUパケット	LSRパケットによりLSA送信を要求されたときに利用される。マルチキャスト。（DR/BDRは224.0.0.5、DRHOTHEは224.0.0.6(DR/BDR宛)）
5	LSAckパケット	LSUの受信に対する確認応答のパケット。このパケットにより信頼性を確保しているマルチキャスト。（DR/BDRは224.0.0.5、DRHOTHEは224.0.0.6(DR/BDR宛)）

OSPFのパケットフォーマット

OSPFのパケットの基本的なフォーマットは以下の通りです。
プロトコル番号は89番を使用します。OSPFではTCPが使われていませんがそれぞれのパケットによって信頼性を確保する技術が使われています。
OSPFデータにはそれぞれのパケットの種類によって異なるデータになるのでそれぞれのパケット項目で解説します。

Version	OSPFのバージョン。IPv4なら2、IPv6なら3になる。
Type	OSPFのパケットのタイプ。
Packet Length	OSPFのパケットの長さ
Router ID	OSPFルータを識別する役割のルータID
Area ID	エリアを識別するID。
Checksum	エラーチェック用
Autype	認証方法の種類を示す。ナシなら0、平文なら1、MD5なら2
Authentication	認証をするならそのパスワードや情報が格納される。MD5の場合はKey IDなども含まれる。

Helloパケット

Helloパケットのフォーマットは以下の通りです。

Network Mask	送信するIFのネットマスク。ip unnumberedが設定されている場合は0.0.0.0になる
Hello Interval	Helloパケットを送信する感覚。デフォルトでは10秒。
Options	OSPFの様々な機能（スタブエリアの対応など）を示すフィールド。
Router Priority	DR/BDRの選出に使用される値。0は選出されません。
Router Dead Interval	Helloパケットをこの時間受信しなかったときネイバーがダウンしたと判断する。デフォルトは40秒
Designated Router	DRのIPアドレスが格納されている。選定中は0.0.0.0
Backup Designated Router	BDRのIPアドレスが格納されている。選定中は0.0.0.0
Neighbor	ネイバーのルータID。複数のネイバーが存在する場合複数行になる。

HelloパケットはネイバーのルータIDを含めて送信することで相手のHelloパケットが送信されていることの信頼性を確保しています。

OSPFではHelloパケットでネイバーを確立するためには以下が一致している必要があります。

・エリアID
・認証タイプ
・ネットワークマスク
・Hello Interval
・Dead Interval
・Options（スタブエリアのフラグ）
・IFのMTU（後述するDDパケットに含まれている）

DDパケット

DDパケットのフォーマットは以下の通りです。

Interface MTU	インターフェイスのMTU。 MTUが一致してないとネイバーを張ることはできない。
Options	OSPFの様々な機能（スタブエリアの対応など）を示すフィールド。
I	Initial bit。最初のDDパケットの場合は1、そうでない場合は0になる。
M	More bit。DDパケットが続く場合1、最後の場合は0になる。
M/S	Master/Slave bit。自身がMasterの場合は1。ルータIDが高いほうがMasterになる。MasterからDDパケットを交換する。
DBD Secuence Number	DDパケットの同期を確認するシーケンス番号。マスターが初期値を決定してやり取りをするたびに1つずつ増えていく
LSA Headers	LSDBに含まれるすべてのLSAヘッダを送信する。ほかのルータのLSDBのLSAと比較ができる

LSRパケット

LSRパケットのフォーマットは以下の通りです。

Link State Type	LSAのタイプを示すフィールド。LSAの詳細はOSPF LSAをご覧ください。
Link State ID	LSAのタイプによって変わってくる。詳細はOSPF LSAをご覧ください。
Advertising Router	LSAを生成したルータのルータID