OSPF的LSA详解

LSA头部信息

​ [r2]display ospf lsdb router 1.1.1.1----查看OSPF某一条LSA的详细信息，类型以及LS ID参数。

• 链路状态老化时间
  • 指一条LSA的老化时间，即存在了多长时间。
  • 当一条LSA被始发路由器产生时，该参数值被设定为0之后，随着该LSA在网络中被洪泛，老化时间逐渐累加。
  • 当一条LSA的老化时间为3600S时，则判断该条LSA失效，将被删除。（不是始发路由器的唯一删除方法）
  • LSA的老化时间一般应该小于1800S，因为OSPF存在周期链路刷新机制。周期链路刷新机制是只有始发路由器可以执行的，而沿途其余设备执行的是触发更新机制。
  • 在OSPF网络中，只有始发路由器可以修改或删除LSA信息。
  • OSPF存在周期链路刷新机制（某一个信息到时间只刷新一个，并且只有始发路由器可以通告），rip是周期更新机制（到时间全部一起更新，包括本地和收到的）
  • 组步调计时器（思科启用）：有LSA到1800s，等待240s，到时间后，老化时间在1800s-2040s的统一发送
• 可选项：与之前Hello包内相同
• 链路状态类型
  • 指的是本条LSA的类型属性。
• 链路状态ID
  • 根据链路状态类型的不同，该参数的含义不同。
• 通告路由器
  • 产生该条LSA的路由器的Router-ID。
• 校验和
  • 除了验证LSA的完整性，还会参与到LSA的新旧关系对比。
• 链路状态序列号
  • 代表有序性，每发送一条LSA，则序号加1。也是用于判断LSA新旧关系的一种。
  • 初始序列号：0x80000001 （数字8代表负数，7代表正数）
  • 截止序列号：0x7FFFFFFF （负 -->0x00000000 -->正）
  • 序列号由负数开始增长，其中数值越大越优。
  • OSPF序列号刷新方式
    • 当一条LSA序列号为0x7FFFFFFF时，始发路由器会将其老化时间设定为3600S，其他设备收到该LSA后，因为序列号最大，会无条件接受，此时又因为老化时间参数，会删除该条LSA。
    • 而此时始发路由器会重新发送序列号为0x80000001的全新LSA信息，实现序列号的刷新机制。

判断LSA的新旧关系

• 拥有更高序列号的LSA被认为更新。
• 如果序列号相同，则拥有较大校验和的LSA被认为更新。
• 如果序列号与校验和均相同，则对比老化时间。
  • 如果某条LSA的老化时间为3600S，则无条件选择该条LSA。
  • 如果没有LSA老化时间为3600S，则对比两条LSA的老化时间差值，如果差值大于15min，则认为老化时间较小的为更新。如果差值小于15min，则两条LSA被认为相同。

链路类型	LS ID	通告者	传播范围	携带信息
Type-1（Router）	通告者的RID	区域内所有运行OSPF协议的路由器的RID	设备所在的单区域	本地接口直连拓扑信息
Type-2（Network）	DR接口的IP地址	每一个MA网络中DR所在的路由器的RID	单区域	对单个MA网络拓扑的补充信息
Type-3（summary）	域间路由信息的网络地址	ABR设备，在通过下一个ABR设备时会被修改为新的ABR设备的RID	ABR设备相邻的单区域	域间路由信息
Type-5（ase）	域外路由信息的网络地址	ASBR	整个OSPF网络	域外路由信息
Type-4（asbr）	ASBR的RID	与ASBR同区域的ABR设备，在通过下一个ABR设备时会被修改为新的ABR设备的RID	除去ASBR所在区域的所有单区域	ASBR的位置信息
Type-7（nssa）	域外路由信息的网络地址	ASBR，离开NSSA区域后会被转换为5类LSA	NSSA区域	域外路由信息

Type-1（Router）

​ Tpye名称为Router即为一类LSA信息。一类LSA信息是所有设备都会发送的LSA，且每一个设备单区域只会发送一条LSA。

​ 路由器会为每个区域单独产生一条一类LSA，用以描述连接在该区域的接口参数信息。

第一行是总数结构，之后是一组一组的

• 标记位
  • V----代表发送该LSA的路由器是Vlink的一段端点。
  • E----代表发送该LSA的路由器是ASBR
  • B----代表发送该LSA的路由器是边界路由器。（不是特指ABR，ABR是必须连接骨干，边界路由器是连接多个区域即可）
• 链路数量
  • 特指该LSA中Link的数量。
  • 每一个link均包含链路ID、链路数据、链路类型、度量值。路由器使用一条Link或者多条link来共同描述一个接口信息。
• 链路类型---->链路ID与链路数据随着链路类型的改变而改变。（表单须背）
  • 

用于根据LSA信息画出具体拓扑图，然后根据拓扑图计算具体路由

Type-2（Network）

​ 对于接入MA网络的OSPF设备而言，仅依靠一类LSA是无法正常补全网络拓扑结构，其中缺少两个信息，分别是该MA网络的掩码信息以及有多少个节点连接在这个MA网络。---->使用二类LSA进行补充。

​ 二类LSA必须由DR设备产生。

​ OSPF中，拓扑信息全部由一类以及二类LSA进行完善，且每个LSA仅在各自产生区域传递。

Type-3（summary）

​ 三类LSA的通告者都是该区域的ABR设备，且每一条路由信息使用一条独立的LSA进行描述。

​ 三类LSA中携带“网络地址”“网络掩码”“开销值”三个参数。

​ 三类LSA中的开销值等于该LSA通告者到达目的地的开销值。本地路由表中的路由项开销值等于三类LSA中的开销值加上通过一二类LSA计算出到达ABR设备的开销值之和。

​ 当接收者收到一条三类LSA后，首先会根据本地的一二类LSA进行验算，验算是否可以到达这条三类LSA的通告者，如果可以正常到达，则接收该LSA并生成相应路由信息；否则丢弃该LSA信息。

​ 三类LSA在跨区域传递时，需要进行通告者的转换，实际上是重新编写了一条全新的LSA内容。

Type-5（ase）

​ 五类LSA主要传递域外路由信息，该LSA被ASBR产生，并且传播到整个OSPF网络（除了一些特殊区域）。

• 开销值

  • 五类LSA中的开销值并不等于ASBR到达目标网段的开销。原因在于外部路由的开销值算法与OSPF内部的开销值算法不同，该数值对于OSPF而言，没有意义。---->故，五类LSA在引入到OSPF网络时，会使用一个常数来标识LSA中的开销，该常数值一般称为种子度量值。
  • 种子度量值默认为1，该参数可以在重发布过程中进行修改。（只能在始发路由器改）

  • [r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 10 ----将种子度量值修改为10

• E位---->度量值类型

  • Type-1

    • 如果E标记位为0。
    • 所有设备到达域外目标网段的开销值====本地到达发出这条LSA的ASBR的开销+种子度量值

  • Type-2

    • E标记位为1。默认值。
    • 域内所有到达目标网段的开销值====种子度量值

  • 在重发布时可以进行修改

  • [r4-ospf-1]import-route rip 1 type 1 ----修改开销值类型

• FA—转发地址

  • 可以把转发地址就理解为重定向信息。

  • 当FA==0.0.0.0时，则到达该外部网段的流量会被发往引入该外部路由的ASBR。

  • 当FA不等于0.0.0.0时，则到达该外部网段的流量会被发往FA字段。

  • 

  • 当同时满足如下四个条件时，FA字段可以被ASBR设置为其他参数数值。

    • 引入外部路由的ASBR在其连接外部网络的接口上激活了OSPF协议。
    • 该接口没有被配置为静默接口（ospf不接不发，RIP只接不发）。
    • 该接口的网络类型为Broadcast或NBMA
    • 该接口的IP地址属于OSPF协议配置的network命令范围内。

  • 外部路由标记（Tag，应用在路由策略技术上）

    • 该参数用于给OSPF域外路由信息打上标签，从而对路由信息进行分组。根据组别使用路由策略对不同组播进行不同操作。

    • 在华为路由器上，缺省时，所有路由信息标记为1。

    • 在重发布时可以进行修改

      • [r4-ospf-1]import-route rip 1 tag 84512313

Type-4（asbr）

​ 所有传递路由信息的LSA都需要进行验算过程，寻找该LSA的通告者。而5类LSA是全区域传递，对于不与ASBR处于相同区域的设备而言，无法通过1类和2类LSA完成验算过程，需要引入额外的LSA信息----Type-4 LSA。

​ 四类LSA仅在描述如何到达ASBR。---->实际上是一条到达ASBR的路由信息。

​ 四类LSA与三类LSA较为相似，但是不同，因为四类LSA通告的不是目标网段，而是ASBR的RID。

Tos 0 metric（度量值）：1 代表4类LSA的通告者到达ASBR的开销值（R3到R4）

路由撤销

• 1类LSA撤销
  • 通过更新的方式进行撤销，即发送一条全新LSA，序列号+1，校验和不变，老化时间=0（新的LSA里面就不包含不需要的Link）
• 2类LSA撤销
  • MA网络中还存在两个以上节点，此时DR发送序列号+1，老化时间=0的LSA进行更新。
  • MA网络中没有任何节点存活，此时DR发送序列号不变，老化时间=3600S的LSA清除全网信息。（发送给整个区域中没断的其他路由器）
• 3类LSA撤销
  • 序列号不变，校验和不变，老化时间=3600S进行路由撤销（要比3次，下面原因）。
  • 因为三类LSA的数量在网络中占据大量信息，而如果采用序列号增加，则代表始发路由器重新构造了一条LSA信息，该方式会极大的消耗设备资源。而对原本LSA信息进行修改的方式，可以减少始发路由器的资源消耗。
• 5/7类LSA撤销
  • 序列号不变，校验和不变，老化时间=3600S进行路由撤销。
• 1、2类LSA撤销是更新，因为一个LSA包含很多信息，3/5/7类LSA撤销是老化时间为3600s，因为一个LSA只有一条路由信息