揭秘OSPF核心:LSA类型与路由计算

一、区域内路由计算

        同一区域内中的所有路由器有相同的LSDB

        LSA关键字段:        

                【1】LS Age(链路状态老化时间):LSA生存的时间,单位秒

                【2】Option(选项字段)

                【3】LS Type(链路状态类型):LSA的类型

                【4】LS ID(链路状态ID):不同的LSA,定义不同

                【5】ADV Router(通告路由器):产生该LSA的路由器Router-id

                【6】LS seq(链路状态序列号)

                【7】LS Checksum(链路状态校验和):保证数据完整性和准确性

                【8】Length:包含LSA头部的LSA总长度

        三元组(LS Type;LS ID;ADV Router)唯一标识了一个LSA

二、LSA类型

        路由器LSA(Router LSA):由Router产生,每个设备都会产生,描述设备链路状态和开销,该LSA只能在接口所属范围内泛洪

        网络LSA(Network LSA):由DR产生,描述该DR所接入的MA网络中所有与之形成邻接关系的路由器,以及DR自己。该LSA只能在接口所属范围内泛洪

        网络汇总LSA(Network Summary LSA):由ABR产生,描述区域内某个网段路由,该类LSA用于在区域间路由的传递

        ASBR汇总LSA(ASBR Summary LSA):由ABR产生,描述到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其他相关区域

        AS外部LSA(AS External LSA):由ASBR产生,用于描述到达OSPF域外的路由

        非完全末梢区域LSA(NSSA LSA):七类LSA

三、Router LSA

        每台OSPF路由器都会产生,它描述了该路由器直连接口的信息

        V:如果产生此LSA的路由器是虚连接断点,则置为1

        E:如果产生此LSA的路由器是ASBR,则置为1        

        B:如果产生此LSA的路由器是ABR,则置为1

★★★★★Link承载路由器直连接口的信息

四、Network LSA 

        由DR产生,描述本网段的链路状态,在所属的区域内传播

        Network LSA 记录了该网段内所有与DR建立了邻接关系的OSPF路由器,同时携带了该网段的网络掩码

        LS ID:DR接口的IP地址

        Network MASK:MA网络的子网掩码

        Attached Router:连接到该MA网络的路由器的Router-ID(与该DR建立了邻接关系的邻居的Router-ID,以及DR自己的Router-ID)

SPF算法:根据Router LSA和Network LSA来计算,无法描述

五、区域间路由传递

通过ABR产生的Network Summary LSA(3类LSA)实现

ABR进行区域间路由传递

Network summary LSA

        LS Type:取值3,代表Network summary LSA

        LS ID:路由目的的网段信息

        Adv Router:生成3类LSA的路由器的Router-id

        Network MASK:网段掩码

        metric:开销值

六、区域路由防环机制

【1】OSPF要求所有非骨干区域必须与Area0直接相连,区域间路由传递需经由Area0传递;区域间路由的传递不能发生在两个非骨干区域之间

【2】ABR不会描述到达某个区域内网段路由的3类LSA再注回该区域

【3】ABR从非骨干区域收到的3类LSA不能用于区域间路由的计算

七、虚连接

虚连接用于穿越某个非骨干区域,实现另一个非骨干区域与Area0的连接

虚连接可以在任意两个ABR上建立,但是要求这两个ABR都有端口连接到一个相同的非骨干区域

八、OSPF外部路由计算

应用场景:OSPF域内路由器连接外部网络使用的静态或BGP协议;服务器直连的链路未开启OSPF协议

ASBR(自治系统边界路由器):只要一台OSPF设备引入了外部路由,它就成为了ASBR

ASBR将外部的路由信息以AS-external LSA(5类LSA)的形式在OSPF域内泛洪

AS-external LSA重要字段:

        LS Type:取值5,代表AS-external LSA

        LS ID:外部路由的网段地址

        Adv Router:产生该LSA的Router-id

        Network MASK:网段掩码

        metric:开销值

        E:该外部路由使用的度量值类型:Type-1和Type-2

        Type-1:外部路由开销和内部路由开销相差不大,Type-1外部路由的开销为AS外部路由开销+AS内部路由开销

        Type-2:外部路由开销和内部路由开销相差较大,Type-2外部路由的开销为AS外部路由开销

OSPF优先级顺序:区域内路由>区域间路由>Type-1外部路由>Type-2外部路由

                

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