假裝網絡工程師9——ospf中的1,2,3類lsa詳解

一、前期回顧

之前講過運行ospf的路由器之間是通過lsa進行消息傳遞,且建立鄰接關係時,兩端接口的網絡類型必須一致,如果在MA類型網絡中接口的掩碼也要一致,p2p網絡掩碼可以不一致,只有MA網絡中才有DR與BDR角色等約束條件,之所以有這些要求,從另一個維度講都是因爲lsa需要滿足這些條件,本章就來詳細介紹下ospf中的lsa種類及作用。

二、拓撲介紹

假裝網絡工程師9——ospf中的1,2,3類lsa詳解
area1是一個MA網絡類型,area0是p2p網絡類型,R1,R2,R3處於一個廣播域,交換機上未作任何設備,只當一個純二層設備,R3的g0/0/0口作爲本area的DR,其餘信息如圖上所示。

三、lsa的種類級使用場景

lsa根據種類共分爲7種,即1~7類lsa,每一種lsa的出現都需要滿足特定的條件,本章重點介紹前3種lsa的特點及功能,其餘lsa後續介紹。

1類lsa

每一個運行ospf的路由器都會產生1類lsa,1類lsa自己(本路由器)直連接口的信息在本area內進行泛洪,類似於廣播終結於網關,1類lsa終結於ABR,1類lsa主要的兩個特點:

  1. 通過lsa中相關的V、B、E位是否置1,描述路由器的virtual-link,ABR,ASBR等特殊角色。
  2. 描述本路由器在某個區域內部的直連鏈路接口及接口cost值。

通過查看R1的lsdb可以看到R1上有3條標表項爲router的1類路由,R2上的lsdb與R1一致,印證了同一area內的lsdb完全一樣

[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

仔細看下MA網絡區域area1中router id爲1.1.1.1路由器的lsdb

[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個鏈路描述
   * Link ID: 123.0.0.3      #DR的ip地址
     Data   : 123.0.0.1      #始發路由接口地址
     Link Type: TransNet     #傳輸區域網絡
     Metric : 1              #接口cost=1
   * Link ID: 11.11.11.11  
     Data   : 255.255.255.255 
     Link Type: StubNet      #末梢網絡
     Metric : 0 
     Priority : Medium

總結一下,不同鏈路類型的1類lsa中包含的link id及link data字段內容有所不同,具體爲:

序號 鏈路類型 link id link data
1 點到點鏈接另一臺路由 鄰接路由器route id 和網絡相連的本地路由器始發接口ip地址
2 傳輸區域網絡(MA) dr路由器的接口ip地址 和網絡相連的本地路由器始發接口ip地址
3 末梢網絡 ip或子網地址 網絡的ip地址或子網掩碼
4 虛鏈路 鄰接路由器route id 和網絡相連的本地路由器始發接口MIB-II iflndex值

在R1的lsdb中除了代表1leilsa的router表項,還有network跟sum-net表項,這分別代表了2類和3類lsa,下面就這兩種lsa進行介紹。

2類lsa

首先需要說明的是,2類lsa只存在於MA類型的網絡中,在右邊p2p網絡區域area0中route id爲4.4.4.4路由器lsdb中就沒有network表項

[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

還記得介紹lsa建立鄰接關係的條件時有一條是:MA網絡類型下,接口的子網掩碼位數要一致,而p2p網絡就沒有這個要求,原因是在1類lsa中p2p類型的網絡使用2條描述信息來進行說明

[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        #鄰接路由器router id
     Data   : 34.0.0.2       #與router id爲3.3.3.3路由器相連的的本地接口ip
     Link Type: P-2-P        
     Metric : 48
   * Link ID: 34.0.0.0       #與router id爲3.3.3.3路由器相連使用的網段
     Data   : 255.255.255.0  #該網段掩碼
     Link Type: StubNet      
     Metric : 48 
     Priority : Low

而MA網絡中只是介紹了dr的接口ip跟接入該網絡本地ip地址與cost值,但光憑這一點還沒發準確描述一個網絡地址,還需要知道這ip所對應的掩碼

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

而network表項,就是彌補1類lsa中所缺少的掩碼信息,且2類lsa只由DR產生,其掩碼是dr接口的掩碼信息,但該信息不包含cost值,所以在MA網絡中需要通過1類和2類lsa一起才能準確的描述出網絡信息

[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  #子網掩碼
  Priority  : Low
     Attached Router    3.3.3.3  #該MA網絡中包含的路由器route id
     Attached Router    1.1.1.1  #該MA網絡中包含的路由器route id
     Attached Router    2.2.2.2  #該MA網絡中包含的路由器route id

通過上圖中Adv rtr: 3.3.3.3可以看出,2類lsa是由本area中的dr路由器產生,並通過224.0.0.5這個組播地址發送給area內所有的路由器,還記得224.0.0.6這個組播地址麼,之前介紹ospf在MA網絡中的時候提到過,所有的drother相互間不通信,停留在2way階段,只能與dr與bdr通信,原因就是dr與bdr同時又偵聽了224.0.0.6地址接收lsa,再通過224.0.0.5這個組播將lsa下發到本區域內所有的路由器。總結一下,2類lsa的特點:

  • 2類lsa由dr產生,描述所有連接到該MA網絡的路由器route id及該MA網絡的掩碼地址(dr接口掩碼地址)
  • 2類lsa只在本area泛洪,終結於abr
  • 2類lsa沒有cost字段
  • 1類lsa結合2類lsa才能完整提供一個MA網絡所需要的信息

    3類lsa

    從拓撲圖中,我們能夠看到,無論是area1中的MA網絡還是area0中的p2p網絡,其內部的1類、2類lsa都無法傳遞到對方區域,這樣無法計算出到達11.11.11.11/24等ip地址路由,3類lsa就是解決此類問題。3類lsa由abr路由器產生,其表項爲Sum-Net,其功能是收集本區域的1類2類lsa,再將他們以3類lsa發送到其他區域泛洪,這樣計算路由的問題就解決了
    假裝網絡工程師9——ospf中的1,2,3類lsa詳解
    以上圖中R3將area0中的1類lsa收集後發送到area1爲例,此時在R1上看到的3類lsa是由R3產生,並且cost值爲48,此處cost值是R4計算到R3的開銷(p2p網絡開銷爲48),而R3只是將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上詳細看下3類lsa所包含的信息,能夠看到area0中的網段、掩碼、cost值都包含在本信息中,所以可以直接計算路由

    [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

    總結一下3類lsa的特點:

    • 由abr產生,將本區域的1,2類lsa進行收集並在其他區域泛洪,以解決不同區域見路由計算問題
    • cost是直接將本區域內到達abr的開銷泛洪到其他區域
    • 3類lsa這種自身不參與鏈路狀態計算,只是收集1,2類lsa並泛洪到其他區域的工作特點與距離矢量協議特別類似
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章