假裝網絡工程師10——ospf中的4,5類lsa詳解

一、背景介紹

之前介紹了ospf中共有7中lsa類型，其中骨幹區域與普通區域間通過1，2，3類lsa能夠在本地計算出網絡拓撲，其中連接骨幹區域與普通區域的路由器成爲abr，這樣在一個ospf自治系統內就可以實現相互訪問，但位於該as之外的路由，卻無法訪問，爲了解決該問題，引入了4類和5類lsa。

二、網絡拓撲

本次實驗網絡拓撲如圖所示，R4的loopback接口模擬外部網絡，R3與R4之間使用p2p網絡類型

由於R4的loopback接口屬於as外接口，爲宣告進ospf中，也沒有引入外部路由，所以此時R3上並沒有該網段的路由

[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 

三、4，5類lsa詳解

5類lsa

介紹4類lsa前，先介紹一下5類lsa，首先要說明的是：連接內外as域的路由器被稱爲asbr，通過上圖能知道，R4是該網絡中的asbr，儘管as自治域內相互訪問暢通無阻，但是對於as外的外部網絡as內的設備卻一無所知，此時就需要asbr將外部的路由導入，導入後的路由在整個as內以5類lsa的形式泛洪

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

因爲導入路由時選的是直連接口，所以它將34網段也作爲外部路由引入，此處只看192網段，5類lsa的表項顯示爲"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爲例說明，能看到5類lsa是由R4產生，並在as域內泛洪，整個as域內通過5類lsa知道as域外的路由條目，儘管as域內的網絡設備知道了域外的路由，但並不能夠正常通信，原因就是：asbr在哪？

• 總結
  5類lsa由asbr產生，在as內所有區域泛洪，從而將外部路由告知域內網絡設備

  4類lsa

  上面說到了as域內的設備通過5類lsa知道了外面的花花世界（域外路由），但由於不知道怎麼出去（asbr位置）而無法正常通信，這就需要靠4類lsa來解決了。4類lsa不同於其他泛洪網段的lsa，它是泛洪的是一條主機路由，其目的就是告訴as域內的網絡設備asbr的位置在哪，他在lsdb中的表項爲"Sum-Asbr"
  
  通過上圖會發現，通告asbr位置的lsa竟然是R3（abr）發出來的，那abr又是怎麼知道R4是asbr呢？之前說過，1類lsa中通過相關的V、B、E位是否置1，能夠描述路由器的virtual-link，ABR，ASBR等特殊角色，而asbr的E位是1，且與abr直連（即相互傳遞1類lsa），所以R3能夠知道R4就是asbr，並將該信息通過4類lsa發送給域內其他網絡設備。

  <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類lsa中描述了asbr的route id，結合1，2類lsa，就能知道asbr的準確地址

• 總結
  4類lsa不同於其他類型的lsa，是一條主機路由，由abr產生，其目的是告訴as域內的網絡設備asbr的位置

  四、ospf特性介紹

  1.abr的定義

  爲了減小廣播，將一個as劃分爲若干個area，連接骨幹與普通區域的路由器稱爲abr。骨幹區域有且只有1個就是area0，其他區域稱爲普通區域，必須（特殊情況外）跟骨幹區域相連
  
  上圖中R4因爲沒有直接與area0相連，所以不是abr，此時area2因爲沒法學習到are0的路由，也不會學習到area1的路由（稍後介紹），會變成信息孤島

  2.ospf的防環機制

  以MA網絡爲例，同一area內通過1，2類lsa能夠計算出該area拓撲。area之間通過abr的3類lsa相互學習路由，其過程有點類似距離矢量協議，類似距離矢量協議，也會有環路的隱患，所以ospf在設計之初爲了避免該該隱患要求所有的普通區域要與骨幹區域相連，普通區域只會從骨幹區域學習路由，且不同的area之間不相互學習，即area0爲所有區域的中轉，這就解釋了上圖中area2爲什麼會成爲信息孤島的原因。