伪装网络工程师10——ospf中的4,5类lsa详解

1、背景介绍

以前介绍了ospf中共有7中lsa类型，其中骨干区域与普通区域间经过1，2，3类lsa可以在本地计算出网络拓扑，其中链接骨干区域与普通区域的路由器成为abr，这样在一个ospf自治系统内就能够实现相互访问，但位于该as以外的路由，却没法访问，为了解决该问题，引入了4类和5类lsa。

2、网络拓扑

本次实验网络拓扑如图所示，R4的loopback接口模拟外部网络，R3与R4之间使用p2p网络类型

因为R4的loopback接口属于as外接口，为宣告进ospf中，也没有引入外部路由，因此此时R3上并无该网段的路由

[R3]display ospf routing 

     OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
          Routing Tables 

 Routing for Network 
 Destination        Cost  Type       NextHop         AdvRouter       Area
 34.0.0.0/24        48    Stub       34.0.0.1        3.3.3.3         0.0.0.0
 123.0.0.0/24       1     Transit    123.0.0.3       3.3.3.3         0.0.0.1
 11.11.11.11/32     1     Stub       123.0.0.1       1.1.1.1         0.0.0.1
 22.22.22.22/32     1     Stub       123.0.0.2       2.2.2.2         0.0.0.1

 Total Nets: 4  
 Intra Area: 4  Inter Area: 0  ASE: 0  NSSA: 0

3、4，5类lsa详解

5类lsa

介绍4类lsa前，先介绍一下5类lsa，首先要说明的是：链接内外as域的路由器被称为asbr，经过上图能知道，R4是该网络中的asbr，尽管as自治域内相互访问畅通无阻，可是对于as外的外部网络as内的设备却一无所知，此时就须要asbr将外部的路由导入，导入后的路由在整个as内以5类lsa的形式泛洪

[R4]ospf 1
[R4-ospf-1]
[R4-ospf-1]import-route direct

由于导入路由时选的是直链接口，因此它将34网段也做为外部路由引入，此处只看192网段，5类lsa的表项显示为"External"

[R2]display ospf lsdb 

     OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
         Link State Database 

                 Area: 0.0.0.1
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    2.2.2.2         2.2.2.2            535  48    80000009       1
 Router    1.1.1.1         1.1.1.1            540  48    80000008       1
 Router    3.3.3.3         3.3.3.3            535  36    80000009       1
 Network   123.0.0.3       3.3.3.3            535  36    80000006       0
 Sum-Net   34.0.0.0        3.3.3.3            596  28    80000002      48
 Sum-Asbr  4.4.4.4         3.3.3.3            860  28    80000001      48

         AS External Database
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 External  192.168.0.0     4.4.4.4            861  36    80000001       1
 External  192.168.1.0     4.4.4.4            861  36    80000001       1
 External  34.0.0.1        4.4.4.4            861  36    80000001       1
 External  34.0.0.0        4.4.4.4            861  36    80000001       1

以R2上的lsdb为例说明，能看到5类lsa是由R4产生，并在as域内泛洪，整个as域内经过5类lsa知道as域外的路由条目，尽管as域内的网络设备知道了域外的路由，但并不可以正常通讯，缘由就是：asbr在哪？

• 总结
  5类lsa由asbr产生，在as内全部区域泛洪，从而将外部路由告知域内网络设备

  4类lsa

  上面说到了as域内的设备经过5类lsa知道了外面的花花世界（域外路由），但因为不知道怎么出去（asbr位置）而没法正常通讯，这就须要靠4类lsa来解决了。4类lsa不一样于其余泛洪网段的lsa，它是泛洪的是一条主机路由，其目的就是告诉as域内的网络设备asbr的位置在哪，他在lsdb中的表项为"Sum-Asbr"
  
  经过上图会发现，通告asbr位置的lsa居然是R3（abr）发出来的，那abr又是怎么知道R4是asbr呢？以前说过，1类lsa中经过相关的V、B、E位是否置1，可以描述路由器的virtual-link，ABR，ASBR等特殊角色，而asbr的E位是1，且与abr直连（即相互传递1类lsa），因此R3可以知道R4就是asbr，并将该信息经过4类lsa发送给域内其余网络设备。

  <R1>display ospf lsdb asbr
  
   OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
               Area: 0.0.0.1
       Link State Database 
  
  Type      : Sum-Asbr
  Ls id     : 4.4.4.4
  Adv rtr   : 3.3.3.3  
  Ls age    : 1797 
  Len       : 28 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000003 
  chksum    : 0x28e5
  Tos 0  metric: 48

  4类lsa中描述了asbr的route id，结合1，2类lsa，就能知道asbr的准确地址

• 总结
  4类lsa不一样于其余类型的lsa，是一条主机路由，由abr产生，其目的是告诉as域内的网络设备asbr的位置

  4、ospf特性介绍

  1.abr的定义

  为了减少广播，将一个as划分为若干个area，链接骨干与普通区域的路由器称为abr。骨干区域有且只有1个就是area0，其余区域称为普通区域，必须（特殊状况外）跟骨干区域相连
  
  上图中R4由于没有直接与area0相连，因此不是abr，此时area2由于无法学习到are0的路由，也不会学习到area1的路由（稍后介绍），会变成信息孤岛

  2.ospf的防环机制

  以MA网络为例，同一area内经过1，2类lsa可以计算出该area拓扑。area之间经过abr的3类lsa相互学习路由，其过程有点相似距离矢量协议，相似距离矢量协议，也会有环路的隐患，因此ospf在设计之初为了不该该隐患要求全部的普通区域要与骨干区域相连，普通区域只会从骨干区域学习路由，且不一样的area之间不相互学习，即area0为全部区域的中转，这就解释了上图中area2为何会成为信息孤岛的缘由。