伪装网络工程师9——ospf中的1,2,3类lsa详解

时间 2020-01-15

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1、前期回顾

以前讲过运行ospf的路由器之间是经过lsa进行消息传递，且创建邻接关系时，两端接口的网络类型必须一致，若是在MA类型网络中接口的掩码也要一致，p2p网络掩码能够不一致，只有MA网络中才有DR与BDR角色等约束条件，之因此有这些要求，从另外一个维度讲都是由于lsa须要知足这些条件，本章就来详细介绍下ospf中的lsa种类及做用。网络

2、拓扑介绍

area1是一个MA网络类型，area0是p2p网络类型，R1,R2,R3处于一个广播域，交换机上未做任何设备，只当一个纯二层设备，R3的g0/0/0口做为本area的DR，其他信息如图上所示。 ide

3、lsa的种类级使用场景

lsa根据种类共分为7种，即1~7类lsa，每一种lsa的出现都须要知足特定的条件，本章重点介绍前3种lsa的特色及功能，其他lsa后续介绍。 code

1类lsa

每个运行ospf的路由器都会产生1类lsa，1类lsa本身（本路由器）直链接口的信息在本area内进行泛洪，相似于广播终结于网关，1类lsa终结于ABR，1类lsa主要的两个特色： router

经过lsa中相关的V、B、E位是否置1，描述路由器的virtual-link，ABR，ASBR等特殊角色。
描述本路由器在某个区域内部的直连链路接口及接口cost值。

经过查看R1的lsdb能够看到R1上有3条标表项为router的1类路由，R2上的lsdb与R1一致，印证了同一area内的lsdb彻底同样 blog

[R1]display ospf lsdb 

     OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
         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              6  48    8000000B       1
 Router    1.1.1.1         1.1.1.1             13  48    80000007       1
 Router    3.3.3.3         3.3.3.3              6  36    8000000B       1
 Network   123.0.0.3       3.3.3.3              6  36    80000008       0
 Sum-Net   34.0.0.0        3.3.3.3           1194  28    80000005      48

仔细看下MA网络区域area1中router id为1.1.1.1路由器的lsdb 接口

[R1]display  ospf lsdb router 1.1.1.1

     OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
                 Area: 0.0.0.1
         Link State Database 

  Type      : Router
  Ls id     : 1.1.1.1    
  Adv rtr   : 1.1.1.1  
  Ls age    : 263 
  Len       : 48 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000007 
  chksum    : 0x49c4
  Link count: 2              #lsa包含2个链路描述
   * Link ID: 123.0.0.3      #DR的ip地址
     Data   : 123.0.0.1      #始发路由接口地址
     Link Type: TransNet     #传输区域网络
     Metric : 1              #接口cost=1
   * Link ID: 11.11.11.11  
     Data   : 255.255.255.255 
     Link Type: StubNet      #末梢网络
     Metric : 0 
     Priority : Medium

总结一下，不一样链路类型的1类lsa中包含的link id及link data字段内容有所不一样，具体为： ip

序号	链路类型	link id	link data
1	点到点连接另外一台路由	邻接路由器route id	和网络相连的本地路由器始发接口ip地址
2	传输区域网络（MA）	dr路由器的接口ip地址	和网络相连的本地路由器始发接口ip地址
3	末梢网络	ip或子网地址	网络的ip地址或子网掩码
4	虚链路	邻接路由器route id	和网络相连的本地路由器始发接口MIB-II iflndex值

在R1的lsdb中除了表明1leilsa的router表项，还有network跟sum-net表项，这分别表明了2类和3类lsa，下面就这两种lsa进行介绍。路由

2类lsa

首先须要说明的是，2类lsa只存在于MA类型的网络中，在右边p2p网络区域area0中route id为4.4.4.4路由器lsdb中就没有network表项 it

[R4]dis ospf lsdb 

     OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
         Link State Database 

                 Area: 0.0.0.0
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    4.4.4.4         4.4.4.4            552  48    80000007      48
 Router    3.3.3.3         3.3.3.3            552  48    80000007      48
 Sum-Net   123.0.0.0       3.3.3.3            672  28    80000001       1
 Sum-Net   11.11.11.11     3.3.3.3            629  28    80000001       1
 Sum-Net   22.22.22.22     3.3.3.3            631  28    80000001       1

还记得介绍lsa创建邻接关系的条件时有一条是：MA网络类型下，接口的子网掩码位数要一致，而p2p网络就没有这个要求，缘由是在1类lsa中p2p类型的网络使用2条描述信息来进行说明 io

[R4]display ospf lsdb router 4.4.4.4

     OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
                 Area: 0.0.0.0
         Link State Database 

  Type      : Router
  Ls id     : 4.4.4.4
  Adv rtr   : 4.4.4.4  
  Ls age    : 603 
  Len       : 48 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000007 
  chksum    : 0x6a02
  Link count: 2
   * Link ID: 3.3.3.3        #邻接路由器router id
     Data   : 34.0.0.2       #与router id为3.3.3.3路由器相连的的本地接口ip
     Link Type: P-2-P        
     Metric : 48
   * Link ID: 34.0.0.0       #与router id为3.3.3.3路由器相连使用的网段
     Data   : 255.255.255.0  #该网段掩码
     Link Type: StubNet      
     Metric : 48 
     Priority : Low

而MA网络中只是介绍了dr的接口ip跟接入该网络本地ip地址与cost值，但光凭这一点还没发准确描述一个网络地址，还须要知道这ip所对应的掩码

Link count: 2
   * Link ID: 123.0.0.3    
     Data   : 123.0.0.1    
     Link Type: TransNet     
     Metric : 1

而network表项，就是弥补1类lsa中所缺乏的掩码信息，且2类lsa只由DR产生，其掩码是dr接口的掩码信息，但该信息不包含cost值，因此在MA网络中须要经过1类和2类lsa一块儿才能准确的描述出网络信息

[R1]display ospf lsdb network 

     OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
                 Area: 0.0.0.1
         Link State Database 

  Type      : Network
  Ls id     : 123.0.0.3  #dr接口ip地址
  Adv rtr   : 3.3.3.3    #通告路由器
  Ls age    : 402 
  Len       : 36 
  Options   :  E  
  seq#      : 8000000c 
  chksum    : 0xd2d5
  Net mask  : 255.255.255.0  #子网掩码
  Priority  : Low
     Attached Router    3.3.3.3  #该MA网络中包含的路由器route id
     Attached Router    1.1.1.1  #该MA网络中包含的路由器route id
     Attached Router    2.2.2.2  #该MA网络中包含的路由器route id

经过上图中Adv rtr: 3.3.3.3能够看出，2类lsa是由本area中的dr路由器产生，并经过224.0.0.5这个组播地址发送给area内全部的路由器，还记得224.0.0.6这个组播地址么，以前介绍ospf在MA网络中的时候提到过，全部的drother相互间不通讯，停留在2way阶段，只能与dr与bdr通讯，缘由就是dr与bdr同时又侦听了224.0.0.6地址接收lsa，再经过224.0.0.5这个组播将lsa下发到本区域内全部的路由器。总结一下，2类lsa的特色：

2类lsa由dr产生，描述全部链接到该MA网络的路由器route id及该MA网络的掩码地址（dr接口掩码地址）
2类lsa只在本area泛洪，终结于abr
2类lsa没有cost字段
1类lsa结合2类lsa才能完整提供一个MA网络所须要的信息

3类lsa

从拓扑图中，咱们可以看到，不管是area1中的MA网络仍是area0中的p2p网络，其内部的1类、2类lsa都没法传递到对方区域，这样没法计算出到达11.11.11.11/24等ip地址路由，3类lsa就是解决此类问题。3类lsa由abr路由器产生，其表项为Sum-Net，其功能是收集本区域的1类2类lsa，再将他们以3类lsa发送到其余区域泛洪，这样计算路由的问题就解决了

以上图中R3将area0中的1类lsa收集后发送到area1为例，此时在R1上看到的3类lsa是由R3产生，而且cost值为48，此处cost值是R4计算到R3的开销（p2p网络开销为48），而R3只是将此信息直接泛洪到了area1
```
[R1]display ospf lsdb 

 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
     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            656  48    8000000D       1
Router    1.1.1.1         1.1.1.1            662  48    8000000D       1
Router    3.3.3.3         3.3.3.3            656  36    80000009       1
Network   123.0.0.3       3.3.3.3            656  36    80000006       0
Sum-Net   34.0.0.0        3.3.3.3            821  28    80000002      48
```
在R1上详细看下3类lsa所包含的信息，可以看到area0中的网段、掩码、cost值都包含在本信息中，因此能够直接计算路由
```
[R1]display ospf lsdb summary 
 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
             Area: 0.0.0.1
     Link State Database 
Type      : Sum-Net
Ls id     : 34.0.0.0
Adv rtr   : 3.3.3.3  
Ls age    : 1009 
Len       : 28 
Options   :  E  
seq#      : 80000002 
chksum    : 0x35c8
Net mask  : 255.255.255.0
Tos 0  metric: 48
Priority  : Low
```
总结一下3类lsa的特色：
- 由abr产生，将本区域的1，2类lsa进行收集并在其余区域泛洪，以解决不一样区域见路由计算问题
- cost是直接将本区域内到达abr的开销泛洪到其余区域
- 3类lsa这种自身不参与链路状态计算，只是收集1，2类lsa并泛洪到其余区域的工做特色与距离矢量协议特别相似