路由基础之OSPF LSA详细讲解

OSPF LSA的详细概述

原理概述：

OSPF是一种基于链路状态的动态路由协议，每台 OSPF 路由器都会生成相关的LSA，并将这些LSA通告出去。路由器收到LSA后，会将它们存放在链路状态数据库LSDB中。

LSA有多种不同的类型，不同类型的LSA的功能和作用是不同的，下面介绍几种常见的LSA：

Type-1 LSA(Router LSA)：每台路由器都会产生，用来描述路由器的直连链路状态和开销值。Type-1 LSA只能在所属区域内部泛洪，不能泛洪到其他区域。

Type-2 LSA(Network LSA)：它是DR产生的，主要用来描述该DR所在网段的网络掩码以及该网段内有那些路由器。Type-2 LSA只能在所属区域内部泛洪，不能泛洪到其他区域。

Type-3 LSA(Network Summary LSA)；它是由ABR(Area Boundary Router)产生的，ABR路由器将所连区域的Type-1和Type-2 LSA 转换为 Type-3 LSA，用来描述区域间的路由信息。Type-3 LSA可以泛洪到整个AS(Autonomous System,自治域)内部，但不能泛洪到Totally Stub区域和Totally NSSA(Not-So-Stubby Area)区域。

Type-4 LSA(ASBR Summary LSA)；它是由ASBR(Autonomous System Boundary Router)所在区域的ABR产生的，用来描述到ASBR的路由。Type-4LSA 可以泛洪到整个AS内部，但不能泛洪到Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域中。

Type-5 LSA(AS External LSA)：它是由ASBR产生的，用来描述到AS外部网络的路由。Type-5 LSA可以泛洪到整个AS内部，但不能泛洪到Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域中。

Type-6 LSA(Group Membership LSA)：在MOSPF中用于标识组播组成员使用的用户组播路由。

Type-7 LSA(NSSA LSA)：它是由NSSA区域或Totally NSSA区域的NSSA ASBR产生的，用来描述到AS外部的路由。Type-7 LSA只能出现在所属NSSA区域或Totally NSSA区域内部。

Type：

显示信息中，Type表示了LSA的类型，这里表示的是Router LSA。不同类型的LSA的作用和泛洪区域范围是不相同的。Router LSA描述了路由器的直连链路或接口，泛洪范围为所在区域的内部，以使本区域的其他路由器了解其直连链路或接口的状态信息；

其他参数的含义：

Ls id：

对于Router LSA，Ls id就是产生该Router LSA的路由器的Router-ID。

Adv rtr：

Adv rtr描述了LSA是由哪台路由器产生的。对于Router LSA来讲，Adv rtr就是产生该Router LSA的路由器的Router-ID。

Seq#：

这一条LSA都会维护一个Seq#(序列号),产生这条LSA的路由器默认会过30s的周期泛洪这条LSA，每次泛洪时，序列号就加1，LSA的序列号越大，表明这条LSA越新。

Chksum：

chksum(校验和)用来校验LSA的完整性。所有的LSA都会保存在路由器的LSDB中，每5min会计算一次。如果路由器收到了同一条LSA，且序列号相同，则会比较它们的校验和，校验和越大就被认为相应的LSA越新。

Ls age：

Ls age是指LSA的老化时间，用来表示LSA已经存活了多长时间，最大值为3600s。当一台路由器产生一条LSA的时候，路由器会将LSA的老化时间设置为0。LSA在产生之后，无论是停留在路由器的LSDB内，还是在传递过程之中，老化时间都会不断增加，为了防止因LSA的过期而造成路由回馈，路由器会每隔30min泛洪自己产生的LSA。若序列号与校验和的比较都不能确定出最新的LSA时，则会比较老化时间。

在LSDB中，如果老化时间相差大于15min以上，则Ls age的值越小，说明LSA越新，如果相差15min内，则认为两条LSA是一样的。

在上面的显示信息中，Link count以上的参数信息通常被称为LSA头部信息，Link count及以下部分为具体的链路描述信息，Link count标识了这条LSA描述的链路信息的数量。对于P-2-P链路类型，Link ID是指链路上邻居接口的IP地址；对于TranNet链路类型，Link ID是指DR接口的IP地址。Data是指自身接口的IP地址，Link Type是指接口的链路类型，Metric是指路由器自己到达这条链路的Cost值，需要说明的是，OSPF协议会把Broadcast和NBMA这两种具有多路访问能力的网络都认为是TransNet网络。

实验目的：

理解OSPF中不同类型的LSA的作用

熟悉OSPF中不同类型的LSA的泛洪范围

熟悉LSA中重要字段的含义

实验拓扑：

基础配置：

R1：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.234.1 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 
 ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.1.1 
 area 0.0.0.0 
 network 10.1.234.1 0.0.0.0 
 area 0.0.0.2 
 network 10.0.1.1 0.0.0.0      

R2：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.234.2 255.255.255.0 
 ospf dr-priority 254
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
 ip address 10.0.2.2 255.255.255.0 
 ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.2.2 
 area 0.0.0.0 
 network 10.0.2.2 0.0.0.0 
 network 10.1.234.2 0.0.0.0      

R3:

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.234.3 255.255.255.0 
 ospf dr-priority 255
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
 ip address 10.0.3.3 255.255.255.0 
 ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.3.3 
 area 0.0.0.0 
 network 10.0.3.3 0.0.0.0 
 network 10.1.234.3 0.0.0.0 
 area 0.0.0.1 
 network 10.0.35.3 0.0.0.0      

R4：

#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.234.4 255.255.255.0 
 ospf dr-priority 0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
 ip address 10.0.4.4 255.255.255.0 
 ospf network-type broadcast
#
ospf 1 router-id 10.0.4.4 
 area 0.0.0.0 
 network 10.0.4.4 0.0.0.0 
 network 10.1.234.4 0.0.0.0      

R5:

#
interface Serial2/0/0
 link-protocol ppp
 ip address 10.0.35.5 255.255.255.0 
#
interface Serial2/0/1
 link-protocol ppp
#
interface GigabitEthernet0/0/0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
 ip address 10.0.5.5 255.255.255.0 
#
ospf 1 router-id 10.0.5.5 
 import-route direct
 area 0.0.0.1 
 network 10.0.35.5 0.0.0.0      

查看你各个路由器的LSDB：

R1：

R2:

R3：

R4:

R5:

1类Lsa：

(1)主要描述的是与该路由的直连接口的链路信息;

(2)每个路由器都会生成一条1类Lsa条目;

(3)1类Lsa的类型有四种，分别为p2p、stubnet、transnet、virtual；

1. Lsa内部各要素的含义:

各个参数的解释：

type：表示Lsa的类型，router表示1类Lsa;

Ls id：表示该lsa的名称；

adv rtr：表示产生该lsa的路由器；

Ls age：表示老化时间，初始为0，3600为老化；

Len：表示Lsa的报文长度；

seq：序列号，用于比较Lsa的新旧；

Checksum：校验和

Link count：链路信息的数量

Link id：表示伪节点的信息

Data：表示自身连接伪节点的IP

link type：描述1类Lsa的类型，transnet表示为广播或NBMA类型

Metric：开销值

2类Lsa：

(1)主要在广播或者NBMA网络类型中，用于描述伪节点的信息；

(2)Lsa内部各要素如下图：

type：表示lsa类型，network表示为2类Lsa；

Attached router：表示邻居路由

3类Lsa：

(1)主要是将不同区域内的1类Lsa和2类Lsa进行转换，以便于其在不同区域中进行传递。

(2)只有ABR路由才能进行转换，且3类Lsa在本区域内泛洪。

(3)3类Lsa各要素的含义：

实验结束；