OSPF的LSA类型

1类LSA：

作用：描述路由器自身直连链路的链路状态类型。

产生者：但凡运行ospf协议的路由器都会产生1类LSA。

1类LSA的链路状态，由4种链路类型来进行描述

①网络（路由）信息

stubnet 描述路由器直连网络号

link id 直连的网络号

data 子网掩码

metric 自身到直连网络的ospf的cost

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②拓扑信息

transnet 描述BRO/NBMA链路上的（伪节点）邻居

link id 伪节点的router-id，由DR的接口地址充当伪节点的router-id

data 路由器自身和伪节点相连的接口IP

metric 到伪节点的开销

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③P2P类型信息

P2P 描述P2P/P2MP链路的（实节点）邻居

link id 邻居的router-id

data 和邻居相连的接口地址

metric 到邻居的cost

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④virtual类型信息

virtual 描述vlink上的（实节点）邻居

link id vlink上的邻居的相连的接口IP

data 和vlink上的邻居相连的接口IP

metric 到vlink上邻居的开销

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1.P2P类型：

查看R1发送的LSA信息：

注：可以通过LSA来分析出同一区域的整个网络的拓扑形状，且同一区域内的邻居的LSDB信息都会同步，达到完全一致

2.transnet（伪节点）类型：

为什么会产生伪节点？

此处的R2,R3,R4处于同一个广播类型网络中，为了减少它们之间的LSA交互数量。将它们所连的整个广播链路看成一个伪节点

伪节点的link ID是DR的物理接口地址 。R2,R3,R4只用描述自己物理接口IP地址到伪节点的LSA信息

查看R2发送的LSA信息：

查看R1路由器上到达3.3.3.3路由的开销：

此时的开销值应该是R1的g0口加上R2的g1口的开销和，48+1=49。

（因为从伪节点到达各路由器之间的开销同一为0）

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基于BRO/NBMA类型链路下的DR/BDR的选举：

主从选举、DR/BDR选举、伪节点的概念

①主从选举是为了让邻居之间交互DD报文的时候，增加整个过程的可靠性。（seq序列号加1）

②DR/BDR的选举是为了减少网络中的邻接关系数量，从而减少网络中的LSA交互数量

③伪节点是为了计算路由的时候，更加简化拓扑结构，从而虚拟出来的路由器，算法上的需要。

一条BRO/NBMA型链路都会进行DR/BDR的选举；一条广播链路就会产生一个伪节点，生成一条链路类型为Transnet的LSA

DR/BDR选举原理

①比较接口的优先级，默认等于1，取值范围0 - 255（优先级越大越先）

②优先级相同，则比较router id，router id越大，优先----DR，次大---BDR

③DR/BDR没有抢占性

（1）若链路中有高于DR优先级的接口加入，不会抢占DR的位置，即使DR此时down掉，也会是BDR先成为DR。

（2）特殊情况：

先将交换机的g2口划分到vlan10，此时的R3是vlan10里的DR，R2和R4是vlan1的DR/BDR；

后将g2口划分回vlan1，则R3的Hello包会随机与R2或者R4的hello包进行碰撞，R3会成为新的DR，或者新的BDR。

④优先级若设置成0，证明该物理接口的状态角色只能为DRother，不会参与到DR/BDR的选举中。

注：广播型链路中不能设置所有的接口优先级都为0，会导致所有的邻居状态都停留在two-way，不能交互LSA。

DR/BDR失效情况

①如果DR失效，如果有BDR，则BDR成为新的DR，会重新选举BDR

②BDR/BDR/DRother之间会保持full的邻居关系；DRother之间保持two-way的邻居关系

③DR，BDR同时监听224.0.0.5，224.0.0.6，DRother监听224.0.0.5

2类LSA

作用：描述MA/NBMA网络类型中，连接到伪节点上的实结点具体信息。（伪节点所在的网段的路由信息，也由2类LSA生成）

产生者：2类LSA由DR产生

详细的2类LSA信息：

1，2类LSA总结：

1类2类LSA只会在本区域内传播，且本区域的每个路由器上的LSDB都相同。如果同一个区域里的设备过多，就导致ospf整个进程极其不稳定。

此时需要引入ospf多区域的概念。

多区域、3类LSA、Vlink

OSPF多区域概念

ospf为什么要划分区域？

如果单一的一个区域规模很大，设备数量很多，链路数量多，会产生许多问题。

①任何链路状态信息发生改变的1类2类LSA的更新都需要在整个区域中进行泛洪

②当网络不稳定时，整个区域的所有路由器都会参与到SPF的重新计算，稳定性较差（导致某些性能不是很好的路由器负载过重）

③可以通过路由汇总，划分特殊区域等操作，减少路由条目。

OSPF多区域的特点：

①将网络划分层2层的区域结构，一层为骨干区域即area 0，一层为非骨干区域，即 非area 0

②area 0 有且只有一个，并且要连续

③非骨干区域一定要和骨干区域直接相连

OPSF的防环机制：

区域内防环：

通过1类，2类LSA计算出的路由信息成为区域路由，通过SPF算法计算出的路由，100%避免路由环路

因为不管是实节点还是伪节点，只能在树上出现一次（开销相同的时候会出现冗余链路）

多区域间防环：

①ABR不会将非骨干区域的3类再次传回到骨干区域

1.1的3类LSA从区域1传递给区域0，经过3 4 两台ABR之后，不会再回到a0区域

② 非骨干区域要和骨干区域直接相连

③区域0有且只有一个，并且连续

3类LSA和区域间路由

作用：用来将直连区域的区域内路由转化成其他直连区域的3类LSA，完成区域间的路由计算。

产生者：3类LSA由ABR路由器产生

详细的3类LSA信息：

区域间的路由计算：

ABR将区域0中的三类转化成其他骨干区域的3类LSA。

cost = 自身到ABR的开销+ABR到路由的开销

48        +        49    = 97 

next-hop = 自身到ABR的下一跳，根据到ABR的SPF树进行计算

10.0.46.4      

3类LSA在多个区域进行传播：

区域1中的RTD将自己的1类2类生成的路由信息，在RTB上通过3类传递到区域0中。

RTC将该3类传递给RTE时，会将三类LSA中的adv rtr字段由RTB的router id改为自己的router id，再传递给RTD。

VLINK机制

VlINK的基本概念：

1、只要创建的VLINK的路由器都是ABR

2、VLINK永远属于区域0的链路

3、VLINK只能在非骨干区域创建，只能额跨越一个非骨干区域

4、特殊区域不能创建VLINK

5、用于修复不连续的骨干区域

6、将非骨干区域和骨干区域直接相连

7、用作骨干区域的备用路径

注意：能不用VLINK技术就尽量不用，增加了网络的复杂性（一般临时救急）

VLINK作用典型场景：

①用于修复不连续的骨干区域

②用于将骨干区域和非骨干区域直接相连

VLINK配置：

5类LSA、4类LSA、引入外部路由选路规则

作用：用来描述到AS外的外部路由

产生者：ASBR路由器

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ASBR 自治系统边界路由器

①执行import-route命令的路由器

②NSSA区域的做7类转换5类的ABR

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5类LSA详细信息：

5类LSA可以在除某些特殊区域外的整个AS中传播，且从一个区域转发到另一个区域时，不会修改自己的adv rtr。

当和ASBR不在同一区域时，R2不能将自己的ASBR身份通知到其他区域（因为1类LSA不能跨区域传播），R5就找不到去往ASBR的开销值。此时需要4类LSA的加入，由ABR R4产生，描述的是ABR到ASBR的开销值。

4类LSA的详细信息：

外部路由计算的规则：

①和ASBR在同一区域的路由计算外部路由

cost = 自身到ABSR的开销+引入外部路由时的开销

net-hop = 自身到ASBR的下一跳

②和ASBR不在同一区域的路由器如何计算外部路由？

cost = 自身到ABR的开销（spf） + ABR到ASBR的开销 +引入外部路由时的开销

next-hop = 自身到ASBR的下一跳

外部路由的开销类型：

cost-type 1： 路由表中始终显示引入时开销和AS内部路径开销之和

cost-type 2： 路由表中只显示引入时的开销

如有两条外部路由出去AS：

1、cost-type 1 永远优先于 cost-type 2

2、都是cost-type 1： 选择cost小的，如果cost相同则负载分担（路由意义上的选路方式）

3、都是cost-type 2：

① 优先比较引入时的开销，引入时开销小的优先，不关心内部AS路径开销（管理意义上的选路方式）

②如果引入时开销相同，则比较内部AS路径开销，即选择到近的ASBR优先

③如果引入时开销相同，内部AS路径也相同，则负载分担

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外部路由特殊情况：

在R8的g0接口上同时运行ospf和rip协议，在ospf中执行import static引入192.168.5.0的外部路由。

此时的R7计算外部路由时，查看5类LSA携带了FA（转发地址字段），且此时自身存在转发地址的直连路由，则直接将该外部路由的下一跳直接设置成FA地址，而不是自身到ASBR的下一跳地址，解决了次优路径（R7-->R8(ASBR)-->R9）

5类LSA场景下产生FA地址：

FA产生非0的条件：外部路由的出接口激活了OSPF、非静默端口、类型为MA（广播）。
注意：此上条件需要同时满足，才能产生。

场景1：R1一个路由是1.1.1.1，此时R2和R3运行OSPF，且R2上引入外部路由1.1.1.1下一跳为R1的接口123.0.0.1

分析：此时R2接口满足，激活了OSPF，没有被静默，接口类型为MA。所以此时，传递给R3的5类LSA会携带非0的FA地址，123.0.0.1.

R3访问1.1.1.1时，会直接走123.0.0.1的下一跳。

场景2：R2的所有接口和R3的所有接口运行OSPF，R2引入外部路由5.5.5.5下一跳是R5的接口25.0.0.5。

分析：此时虽然R3前往5.5.5.5的下一跳只能是R2，但是由于R2的所有接口满足了出接口激活了OSPF、非静默端口、类型为MA（广播），所以此时传递给R5的5.5.5.5外部路由的5类LSA也会携带非零的FA地址25.0.0.5，但是路由表记录到5.5.5.5的下一跳地址还是R2的123.0.0.2接口地址。

若需要现在将前往5.5.5.5的FA地址变成0，则将R2的25.0.0.0段的出接口取消在OSPF里宣告即可。

7类LSA

作用：由nssa区域中的ASBR产生，只能在nssa区域中泛洪，描述的是到外部路由的路径

7类LSA详细信息：

7类LSA场景下产生FA地址：

7类 LSA的FA地址一定是非“0“

P置位：P-bit（Propagate bit）用于告知转化路由器该条Type7 LSA是否需要转化。

注意：默认情况下，转换路由器是NSSA区域中Router ID最大的ABR

NSSA区域中：

• 满足“非0条件”，FA=外部路由下一跳地址

• 不满足“非0条件”，FA=回环口地址或者物理口地址（回环口地址优先）

场景1：此时R5作为ASBR引入外部路由，NSSA区域中7类LSA会自动携带上FA地址，且地址为R5的物理接口地址。到此条7类LSA传递到R3上带有P置位，需要7转5操作。且R1收到的5类LSA地址中携带有FA地址。

R1去访问10.1.5.0时，若路径开销值相同，则R1有两条等价路由到目的地址；若如下图所示，R1--R3--R5为低带宽链路，开销值大于R1--R2--R4高带宽链路。则R1发往10.1.5.0时，会从R1--R2--R4出去。

特殊情况：若此时在R3上敲了suppress-address-forwarding命令，那么发给R1的5类LSA将FA地址置为0.0.0.0.地址R1选路前往10.1.5.0就直接会走R3作为下一跳，不会再根据链路开销来选路。

suppress-forwarding-address参数用于将通过该NSSAABR转换后生成的Type5LSA的FA（AddressForwarding）设置为0.0.0.0

zero-address-forwarding参数用于在NSSA区域的ABR上引I入外部路由时，将生成的NSSALSA的FA置为0.0.0.0。？？？