一、LSA详解
Type:LSA的类型(1、2、3、4、5、7类)
link-state-ID:链路状态表示符
ADV router:产生该LSA的路由器
age:老化时间
Metric:开销值,一般都为ADV router到达该路由的开销值。
1.Router-LSA(1类)
功能: 用于描述每台路由器在所在区域的链路状态信息
传播范围:本区域内传输(终止于ABR)
link-state-ID:产生该LSA的路由器route-id
特性:在单个区域中产生一条1类LSA,若存在MA网络,1类LSA不完整,需要配合二类LSA生成路由信息以及拓扑信息
- 路由信息类型:StubNet(末节网络)
- 拓扑信息类型:TransNet(传输网络 仅限于MA网络)、point-to-point(点对点)、Virtual Link (虚链路)
查看1类LSA:
第一条路由信息中自动识别到3.3.3.3作为环回地址,所以Data显示的是32位主机号。
第二个路由信息显示的是接口下的网段23.1.1.0,Data显示的是网络掩码。
第一个拓扑信息的类型是P-2-P也就是点到点连接,其中Link ID显示的是另一端的route-id,Data显示通过某个接口进行连接的。
第二个拓扑信息的类型是TransNet,其中Link ID显示的是DR的ip地址,Data显示的是通过某个接口对DR的连接。
2.Network-LSA(2类)
功能: 用于在MA网络中,描述本网络路由器的数量以及本MA网络的网络掩码(由DR产生)
传播范围:本区域内传输(终止于ABR)
link-state-ID:DR接口的IP地址
特性: 只会出现在MA网络,用于补充1类LSA(1.MA网络的掩码 2.MA网络路由器的数量)
查看2类LSA:
其中还多出了网络掩码以及区域内各路由器的route-id(由于r2和r3是通过点对点连接,所以没有发送2类LSA)
3.Summary-LSA(3类)
功能:用于在区域之间传递路由信息
link-state-ID:该路由的网络号
特性: 在穿越不同区域时,由其他的ABR重新产生(ADV router 是变化的)
查看3类LSA:
4.AS-External-LSA(5类)
功能:用于描述OSPF外部路由信息
传播范围:在整个OSPF域中传输(除了STUB和NSSA区域)
link-state-ID:传递外部路由的网络号
特性:OSPF的其他区域想要学习到5类LSA,就得通过4类LSA来学习
查看5类LSA:
Metric:种子度量值(华为默认1,思科默认20)。修改种子度量值:[r5-ospf-100]default cost 20
E type:表示5类LSA的类型(默认为2)。类型1:5类LSA传递过程中,度量值不变(一直保持种子度量值);类型2:5类LSA传递过程中,随着ospf的度量值变化(由原本的种子度量值+链路度量值)。修改其类型(进程下重发布):[r5-ospf-100]import-route rip 100 type 1
Forwarding Address:转发地址。如果有转发地址则先查找并转发给该地址(查询不到则无法通信),如果没有则转发给ADV router。
Tag:tag标签,可以用于控制路由。
5.ASBR-Summary-LSA(4类)
功能:除了ASBR所在区域外,用于通告ASBR位置
link-state-ID:ASBR的router-id
特点:在穿越不同区域时,由新的ABR重新产生。(与3类LSA一致)
查看4类LSA:
6.NSSA-LSA(7类)
功能:在NSSA区域中,传递外部路由
link-state-ID:传递外部路由的网络号
特性:7类LSA只能出现在产生该LSA的NSSA区域,在其他区域传递时要通过ABR进行7转5
FA地址特点:
- 当5类或7类LSA中携带了FA地址,则计算路径开销值时计算的是当前路由器到达FA地址的开销值之和+种子度量值。(若FA地址不可达,则路由不能加表)
- 默认7类LSA产生FA地址,5类不产生(7转5的5类LSA携带FA地址)。
- 7类LSA产生规则:默认产生的FA地址为产生该LSA的ASBR最大的环回接口地址。ps:若连接其他协议的接口也运行了OSPF协议并且网络类型为BMA,则产生的7类LSA中FA地址为连接其他接口对应的下一跳地址;若网络类型为P2P,则FA地址依然为环回接口中IP地址最大的。
- 5类LSA产生规则: 默认不产生。ps:若连接其他协议的接口运行了OSPF协议并且网络类型为BMA,则FA地址为重发布之前路由的下一跳地址;若网络类型为P2P,则不会产生FA地址。
在进行7转5过程中过滤FA地址(NSSA区域下):nssa suppress-forwarding-adress
查看7类LSA:
7.LSA的新旧比较
LSA中存在3个参数用于LSA的新旧比较:
- 序列号(序列号越大的LSA越新)
- 校验和
- LSA老化时间(若以上都相同,LSA age 之差小于15分钟,越小越优,若大于15分钟,则无法比较认为都是最新的。)
二、OSPF中的计时器
1.组步调计时器
组步调计时器:默认5分钟
作用:用于LSA链路的更新,在LSA的老化时间中,超过1800s的LSA需要更新,达到3000s没有更新则进行删除,其中组步调计器则是在超过1800s的基础上,再等300s进行对所有超过1800s的LSA同时更新,可以有效减少更新频率。
2.hello与dead
hello:默认为10s或30s;dead:默认为40s或120s
作用:用于维护OSPF邻居关系
修改hello时间,dead时间变化(1:4);修改dead时间,hell时间不变。(hello时间或dead时间不同,都会影响邻居关系建立)
Waiting time: 等待DR或BDR的选举时间,永远保持与dead时间一致。
修改hello时间:ospf timer hello 5
修改dead时间:ospf timer dead 5
3.poll
poll:默认120s
作用:定期向那些当前状态为DOWN的邻居发送Hello消息。
4.retransmit(重传时间)
retransmit:默认5s
作用:发出去的LSA包在5s内没有得到确认则进行重新发送。
5.transmit delay(传输延时时间)
transmit delay:默认1s
作用:补偿传输损耗,LSA向外传递时,age时间加1s。
三、OSPF网络类型
loopback接口默认OSPF网络类型为P2P,但是生成路由的网络掩码默认为32位(还原真实网络掩码:思科中修改类型为P2P,华为中修改为BMA类型),并且cost为 0(cost不会因为参考带宽或者接口带宽变化而变化)
1.P2P
物理接口:HDLC、PPP、GRE、 MGRE、FR的点对点子接口
特点:
- hello时间:10s
- 不选举DR
- 自动建立邻居关系
2.BMA
物理接口:以太网
特点:
- hello时间:10s
- 选举DR
- 自动建立邻居关系
- 产生的1类LSA不完整,需要2类LSA补充
3.NBMA
物理接口:FR-帧中继(物理接口、多点子接口)、ATM-异步传输网络
特点:
- hello时间:30s
- 选举DR
- 不会自动建立邻居关系(建立邻居需要手工指定peer ,思科中单边指定就可以,华为需要双方同时指定)
在hub-spoke网络中,若默认网络类型为NBMA :
- 手工指定peer
- 控制DR位置,不得出现BDR
- spoke之间互指映射(PVC)
4.P2MP
物理接口:无
特点:
- hello时间:30s
- 不选举DR
- 自动建立邻居关系
- 将物理接口IP地址以32位主机路由的形式传递迚入OSPF
5.V-link
特点:
- 虚链路默认的网络类型为Virtual
- hello时间:10s
- 自动建立邻居
- 不选举DR
查看虚链路:
四、认证与路由控制
1.OSPF认证
链路认证(接口):ospf authentication-mode simple cipher 密码
区域认证(区域):authentication-mode simple cipher 密码
虚链路认证(同一区域):vlink-peer 双方router-id simple cipher 密码
2.OSPF路由控制
(1)修改AD值
默认AD值:1、3类LSA为10;5、7类LSA为150。
OSPF进程直接修改AD值(1、3类LSA):preference 88
OSPF进程直接修改AD值(5、7类LSA):preference ase 88
(2)修改metric值
metric = 参考带宽/实际带宽
默认参考带宽:100Mbps
修改参考带宽(Mbps):bandwidth-reference 1000
(3)修改接口cost值
接口下修改cost值:ospf cost 88
五、LSA限制
OSPF LSA限制有以下几种方法:
- 划分区域
- *特殊区域
- LSA汇总
- LSA 过滤
1.特殊区域
(1)stub区域
stub区域又称作末节区域,其特点如下:
- 过滤4、5类LSA ,stub区域不能进行重发布,不能存ASBR
- stub区域边界ABR会自动产生3类缺省LSA(默认度量值为1),保证stub区域路由器与外网保持通信
- stub区域不能为骨干区域
- 若设置stub区域,存在该区域的所有路由器都必须设置
- 特殊区域不能使用虚链路
配置stub区域(区域下):stub
(2)Totally stub区域
Totally stub区域又称作完全末节区域,在stub区域基础上,由ABR过滤3类LSA,只保留3类缺省LSA。
配置Totally stub区域(ASBR区域下):stub no-summary
(3)NSSA区域
NSSA区域又称作非完全末节区域,其特点如下:
- 过滤4、5类LSA
- 边界ABR自动产生7类缺省LSA (默认度量值为1)
- 允许进行重发布(允许出现ASBR),产生7类LSA。在ASBR进行重发步(进程下):[r5-ospf-100]import-route rip 100 type 1
配置NSSA区域(区域下):nssa
若在NSSA区域与非NSSA区域之间的路由器上进行重发布,默认路由分别重发布进入NSSA和非NSSA,同时进入的7类LSA不支持7转5类(P=0,P代表是否有支持7转5功能)。在华为设备中,依然携带FA地址,此时FA地址为NSSA区域中的某个IP地址。
NSSA区域和非NSSA区域边界进行重发步时,默认路由会分别重发步进入NSSA区域和非NSSA区域。阻止重发步进入NSSA区域(在ASBR的NSSA区域下):nssa no-import-route
(4)Totally NSSA区域
Totally NSSA区域又称作完全的非完全的末节区域,在NSSA区域的基础上继续过滤3类LSA,产生3类缺省LSA。
配置Totally NSSA区域(ASBR区域下):nssa no-summary
2.LSA汇总
(1)3类LSA汇总
位置: 产生该3类LSA 的路由器(ABR)上
度量值:默认所有明细路由中metric最大的
配置(在ABR对应明细路由的接口):
产生3类LSA时指定度量值:abr-summary 2001.1.1.0 255.255.252.0 cost 88
查看:
(2)5、7类LSA汇总
位置:产生该LSA的ASBR上
(3)7转5类LSA汇总(自动过滤FA地址)
位置:7转5 的ASBR上
(4)LSA过滤
针对3、5、7、7转5类LSA进行过滤:在汇总的命令后面 + not-advertise
六、处理不规则区域
不规则区域通常有两种:1.存在多个area 0 2.非骨干没有直接挂靠在骨干区域之上
解决办法:
- OSPF 双进程重发布
- virtual link 虚链路方式
- Tunnel 隧道方式
1.OSPF 双进程重发布
不同区域之间配置不同的OSPF进程号,再通过ABR进行重发布。
2.virtual link 虚链路方式
双方搭建虚链路(同一区域下):vlink-peer 对方route-id
支持虚链路认证: 明文认证 MD5认证
注意: 1.虚链路只能穿越一个区域 2.穿越的区域不能为特殊区域 3.虚链路的两端必须至少存在一个ABR 4.虚链路属于area 0
3.Tunnel 隧道方式
一般在area 0区域的ABR的环回接口上,且ABR的环回接口与隧道搭建的另一端路由器在同一区域内,使其能够与area 0区域进行连接。
七、OSPF选路
OSPF 路由分类:
域内:1、2类 LSA
域间:3类LSA
域外:5、7类LSA
各类的LSA比较:
(1)1类与1类LSA
- 优先选举metric较小的,若一致负载均衡
(2)3类与3类LSA
- 优先选举metric值较小的,若一致负载均衡(若三类LSA一个为area 0 中学习,一个是非area 0 学习,永远学习area 0 中的3类LSA)
(3)5类(2类型)LSA与5类(2类型)LSA
- 优先比较种子度量值(越小越优)
- 若种子度量值一致,则比较沿途累加的度量值,沿途累加度量值越小越优。(5或7类 2类型的LSA 沿途经过的cost是计算的,但是不显示出来)
(4)5类1类型LSA与5类1类型LSA
- 比较种子度量值和沿途累加度量值总和,越小越优。
(5)1类LSA与3类LSA
- 1类永远优于3类
(6)3类LSA与5类LSA
- 3类永远优于5类
(7)5类(1类型)与5类(2类型)
- 1类永远优于2类
(8)5类(1类型)与7类(1类型)
- 当总度量值一致时,负载均衡,若总度量值不一致,越小越优。(仅仅关注总度量值,种子度量值+沿途累加。注意:7类LSA中携带了FA地址,计算沿途累加度量值时,计算的是到达FA地址的)
(9)5类(2类型)与7类(2类型)
- 先比较种子度量值,越小越优
- 比较沿途累加度量值,越小越优
- 若度量值完全一致,则负载均衡
(10)总结
- OSPF协议LSA之间的选路与优先级无关
- 域内优于域间
- 域间优于域外
- 类型1优于类型2
- 类型1之间比较仅仅关注总度量值
- 类型2之间先比较种子度量值再比较沿途累加度量值
八、附录
针对R1、R2发送的LSA加表。
先进入网络掩码较短的,掩码较短正常进入,网络掩码较长,link-id 为传递路由网络号对应的定向广播地址。
查看:
若网络掩码较长的先进入,正常进入,再进入网络掩码较短的,则现针对之前LSA 发送3600s的LSA进行LSA删表,让网络掩码较短的正常进入(link-id不变,但是序列号+1),然后再让网络掩码较长的使用定向广播地址进入。