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OSPF(开放最短路径优先)协议LSA详解

wxchong 2024-12-07 17:55:43 开源技术 22 ℃ 0 评论

在OSPF中共有6种常用的LSA类型,分别为Router-LSA(1类)、Network- LSA(2类)、Summary- LSA(3类)、ASBR-Summary- LSA(4类)、AS-External- LSA(5类)、NSSA- LSA(7类)。

Link State Type

Link State ID

Advertising Router

Router

产生此LSA的路由器的Router-id

产生此LSA的路由器的Router-id

Network

网段中DR路由器的接口IP地址

DR路由器的Router-id

Summary

目标网络的前缀

产生此类LSA的ABR的Router-id

Sum-Asbr

ASBR的Router-id

产生此类LSA的路由器的Router-id(由本区域ABR产生)

As-external

外部网络前缀

产生此类LSA的ASBR的Router-id

NSSA

外部网络前缀

NSSA中的ASBR的Router-id

Router-LSA


<R6>dis ospf lsdb router self-originate //本设备产生的1类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 0.0.0.6
                         Area: 0.0.0.56
                 Link State Database 


  Type      : Router //1类LSA
  Ls id     : 0.0.0.6 //RID
  Adv rtr   : 0.0.0.6 //RID
  Ls age    : 185 
  Len       : 60 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000010 
  chksum    : 0xdcf6
  Link count: 3
   * Link ID: 66.1.1.1 //接口的网络    
     Data   : 255.255.255.255 //网络的掩码
     Link Type: StubNet //末节网络,代表路由信息(66.1.1.1/32)    
     Metric : 0 //66.1.1.1/32的度量是0
     Priority : Medium //SPF算法计算的优先级别为中级!
   * Link ID: 5.5.5.5      
     Data   : 10.1.56.6    
     Link Type: P-2-P //代表的拓扑信息,链接5.5.5.5这个设备的地址是10.1.56.6,开销是48
     Metric : 48
   * Link ID: 10.1.56.0    
     Data   : 255.255.255.0 
     Link Type: StubNet //10.1.56.0/24这条路由的开销为48     
     Metric : 48 
     Priority : Low //SPF算法计算的优先级别为低级!
     
  <SW3>dis ospf lsdb router self-originate 

         OSPF Process 1 with Router ID 13.13.13.13
                         Area: 0.0.0.15
                 Link State Database 


  Type      : Router
  Ls id     : 13.13.13.13
  Adv rtr   : 13.13.13.13  
  Ls age    : 442 
  Len       : 48 
  Options   :  E  //可以引入外部路由
  seq#      : 8000001a 
  chksum    : 0xb59d
  Link count: 2
   * Link ID: 10.1.15.3 //DR的地址   
     Data   : 10.1.15.3 //自己的地址
     Link Type: TransNet //代表的一个多点接入网络,网络中的DR的10.1.15.3,没有掩码信息和网络,这个掩码信息从哪里获得呢?这个多点接入网络链接什么设备呢?暂时都不知道   
     Metric : 1
   * Link ID: 13.13.13.13  
     Data   : 255.255.255.255 
     Link Type: StubNet      
     Metric : 0 
     Priority : Medium
    

Router-LSA所拥有的四种网络类型

Link type

Link ID

Data

类型

Transnet

DR接口的IP地址(伪节点的Router-ID,伪节点借用DR接口的IP地址充当Router-ID)

去往DR接口的出接口IP地址(与伪节点相连的IP地址)

拓扑信息


P2P

邻居的Router-ID

去往邻居的出接口IP地址

拓扑信息

Stubnet

直连网络的网络号(网段)

直连网络的子网掩码

网络信息

V-link

对端V-link的Router-id

去往对端的出接口IP地址

拓扑信息

Network-LSA

<SW3>dis ospf lsdb network self-originate 

         OSPF Process 1 with Router ID 13.13.13.13
                         Area: 0.0.0.15
                 Link State Database 


  Type      : Network
  Ls id     : 10.1.15.3 //DR地址
  Adv rtr   : 13.13.13.13 //DR设备的RID
  Ls age    : 930 
  Len       : 36 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000012 
  chksum    : 0xa208
  Net mask  : 255.255.255.0 //掩码,要求这个多点接入网络统一掩码
  Priority  : Low
     Attached Router    13.13.13.13 //这个多点接入网络链接了SW3、R1和R5
     Attached Router    0.0.0.1
     Attached Router    5.5.5.5

Summary-LSA

<SW1>display ospf abr-asbr  //查看ABR设备

         OSPF Process 1 with Router ID 10.10.10.10
                 Routing Table to ABR and ASBR 

 RtType      Destination       Area       Cost  Nexthop         Type
 Intra-area  0.0.4.4           0.0.0.34   49    10.1.30.3       ABR //R3不是ABR,因为没有连接到区域0

 <R6>display ospf lsdb summary
  Type      : Sum-Net //3类LSA
  Ls id     : 13.13.13.13 //区域间的网段信息
  Adv rtr   : 5.5.5.5 //通告者为ABR,如果存在多个区域,那么通告者会发生变化
  Ls age    : 622 
  Len       : 28 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000008 
  chksum    : 0x7894
  Net mask  : 255.255.255.255 //网络的掩码
  Tos 0  metric: 1 //开销值1为ABR到达目标路由的距离,R5到13.13.13.13/32的开销。总开销是本设备到ABR+ABR到目的地
  Priority  : Medium

ASBR-Summary-LSA

[R1]dis ospf lsdb asbr
Type      : Sum-Asbr
  Ls id     : 7.7.7.7          ASBR设备的Router-id
  Adv rtr   : 1.1.1.1         产生该LSA设备的Router-id
  Ls age    : 17
  Len       : 28
  Options   :  E 
  seq#      : 80000001
  chksum    : 0x635
  Tos 0  metric: 1

AS-External-LSA

[R1]dis ospf lsdb ase 6.6.6.6

         OSPF Process 1 with Router ID 0.0.0.1
                 Link State Database


  Type      : External
  Ls id     : 6.6.6.6      //外部路由信息
  Adv rtr   : 10.1.15.3     //通告这的路由器ID
  Ls age    : 216 
  Len       : 36 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000001 
  chksum    : 0x90eb
  Net mask  : 255.255.255.255 
  TOS 0  Metric: 1   //度量值默认为1,OSPF外部路由类型2,cost在域内不累加
  E type    : 2   //默认为2,type1优于type2  ;类型1 cost 在区域内累加
  Forwarding Address : 10.1.15.5 //非0,路由表的下一跳为转发地址,实现了转发的优化;0是指参照路由表转发,只有物理接口的网络类型为广播才会有非0地址优化路由
  Tag       : 1 
  Priority  : Medium 

NSSA-LSA

[R1]dis ospf lsdb nssa
Type      : NSSA
  Ls id     : 192.168.4.0          //外部路由信息
  Adv rtr   : 5.5.5.5               //产生该LSA设备的Router-id
  Ls age    : 1174
  Len       : 36
  Options   :  NP                   //P:用于告知转化路由器该条7类LSA是否需要转化。
  seq#      : 80000002
  chksum    : 0x1eea
  Net mask  : 255.255.255.0         //掩码信息
  TOS 0  Metric: 1
  E type    : 2
  Forwarding Address : 10.1.45.5    //转发地址,告知到达该路由的最佳路径
  Tag       : 1
  Priority  : Low
  

注:

区域内部的路由优于区域之间的路由,区域之间优于外部路由,外部路由类型1优于外部类型2

外部路由可以实现负载均衡,当有多个路径时且经过不同的区域,则优先从area ID大的区域学习到

什么是7转5?为什么要做7转5?做完会发生什么改变?

7转5就是在ABR设备上将7类LSA转换成5类LSA;

因为7类LSA只存在于NSSA与totally NSSA区域中存在,主要是为了使这两个特殊区域可以支持ASBR得存在来引入外部路由,而又 因为NSSA与totally NSSA中不能存在5类LSA ,因此定义出7类LSA的存在。那么这就存在一个问题,普通区域无法识别7类LSA的存在,那么其它区域怎么访问NSSA与totally NSSA区域引入的外部路由呢?这就需要 在ABR上执行7转5的动作 了,把7类LSA转换成5类LSA(因为做7转5的时候会将Adv-Router改为自身Router-id),那么普通区域就会认为转换设备是ASBR设备,当其要访问外部网段时会找到做转换的设备来进行访问(当区域边界存在多个ABR设备时由 Router-id大的设备执行7转5的动作 ,做7转5的动作时会在5类LSA上添加转发地址防止次优路径的存在)。

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