OSPF路由协议基础学习之 Router LSA #Type-1 LSA

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1、概念

每台 OSPF 路由器都会产生 Router LSA(路由器 LSA),描述了该路由器所有 OSPF 直链接口的状态和 Cost 值,该 LSA 只在接口锁属区域内泛洪。

路由器上同属一个 OSPF Area 区域的不同接口共用一个Type-1 LSA 来进行描述,当路由器有多个接口属于不同区域时,路由器将为每个区域单独产生一个 Type-1 LSA,且每个 LSA 只描述接入该区域的接口。

2、报文格式

Router LSA 报文由 LSA 头部+ Router LSA 载体组成。其中 LSA 头部信息格式是固定的,一、二、三、四、五、七类 LSA 都使用相同格式的 LSA 头部。

2.1、LSA 头部报文格式

一共有 20 个 Byte(字节),一行如占用 32bit (位)的话,可分为 5 行。详细如下:

OSPF路由协议基础学习之 Router LSA #Type-1 LSA

字段释义:

链路状态老化时间(Link-State Age): 该条 LSA 的老化时间,即它存在了多久时间,单位为秒(s)。当 LSA 被始发路由器产生时,老化时间 Link-State Age 被置为 0,随着在网络中泛洪而不断增加,当老化时间增加到 MaxAge 时,该条 LSA 将不再被用于路由计算。

可选性(Options): 8bit,每个比特位对应 OSPF 所支持的不同特性。

链路状态类型(Link-State Type): 描述本条 LSA 的类型。LSA 链路类型有 Router LSA、Network LSA、Network Summary LSA、ASBR Summary LSA、AS External LSA 和 NSSA LSA等。

链路状态 ID(Link-State ID): LSA 的标识。不同 LSA 类型,对该字段的定义有所不同。

通告路由器(Advertising Router): 产生该 LSA 的路由器的Router-ID。

链路状态序列号(Link-State Sequence Number): 该 LSA 的序列号,用于判断 LSA 的新旧或者是否存在重复。

链路状态校验和(Link-State Checksum): 校验和。

长度(Length): LSA 的总字节长度。

每个 LSA 头部的链路状态类型、链路状态 ID 、通告路由器 这三个字段都唯一的标识了一个 LSA 。

LSA 头部中的链路状态老化时间、链路状态序列号、校验和 这三个字段用于判断该条 LSA 的新旧。

2.2、Router LSA 报文载体格式:

OSPF路由协议基础学习之 Router LSA #Type-1 LSA

对于 Router LSA 而言,LSA 头部中的 链路状态类型 字段值为 1,链路状态 ID 字段值为产生这个 Type-1 LSA 的路由器的 Router-ID。

字段释义:

V、E、B置位比特用于指示产生该 LSA 的路由器的特殊角色,如该路由器是 ABR、ASBR、Virtual Link 的端点等等。

V位(Virtual Link Endpoint Bit): 虚链路端点置位,如果被置为 1,则表示该路由器是 Virtual Link 的端点。

E位(External Bit): 外部置位,如果被置为 1,则表示该路由器是 ASBR。在 Stub 区域,不允许出现 E 置为 1 的 Type-1 LSA,即 Stub 区域内不允许出现 ASBR。

B位(Border Bit): 边界置位,如果被置为 1,表示该路由器是两个区域的边界路由器。

特别注意,如果一台路由器同时连接两个以上的 Area,则其产生的 Type-1 LSA 会将 B 比特位置为 1,即使它没有连接到 Area0,即使它不是严格定义上的 ASBR。

链路数量(Links Number): Link 链路数量。路由器使用 Type-1 LSA 中的 Link 来描述直链接口(状况和 Cost 值),每条 Link 都包含 链路类型、链路 ID、链路数据和度量值 这几个关键信息。路由器可能采用一个或多个 Link 来描述某个接口。

链路类型(Link Type): 本条 Link 的类型。OSPF 中定义的链路类型有 P2P、StubNet、TransNet 和虚链路。Link Type 用来描述 Link 链路,而Link 链路用来描述运行 OSPF 路由器的直连接口。

OSPF路由协议基础学习之 Router LSA #Type-1 LSA

TOS、TOS度量值等等: 不再支持,仅保留为了兼容早期的 OSPF 版本。

扩展:

链路类型、链路状态类型 与 网络类型(Network Type)的三者间对比

链路类型,Link Type,主要用来描述 OSPF 接口,即该接口上连接到的是一个传输网络、末梢网络、点到点还是虚链路,是为后续的SPF生成树计算及选路服务的。

链路状态类型,LSA Type,主要是用来描述和区分不同的LSA。

网络类型,Network Type,OSPF 中定义的网络类型有 P2P、P2MP、Broadcast、NBMA,这些网络类型默认是由接口的二层封装协议来决定的。当一个接口激活 OSPF 后,OSPF 会根据该接口的封装协议来判断接口运行在什么类型的网络上。

链路类型与网络类型的关系

链路类型是 Router LSA 中才有的概念,目的是为了描述接口状态,接口连接到什么样的网络上;网络类型是 OSPF 基础概念,主要描述 OSPF 运行在什么样的二层封装协议之上。

当接口的网络类型为 Broadcast、NBMA,LSA 在描述这种类型的接口时,采用一条 Link 来描述,Link Type 为TransNet(表示连接到一个传输网络),Link ID 为 DR 的接口 IP 地址,Link Data 为该接口 IP 地址;

当接口的网络类型为 P2P,LSA 在描述这种类型的接口时,一般会采用2条 Link 来描述,一条 Link 的 Link Type 为 P-2-P(表示点到点连接到另一台路由器),Link ID 为邻居的 Router-ID,Link Data 为该接口 IP 地址;另一条 Link 的 Link Type 为 StubNet(表示连接到一个末梢网络),Link ID 为 网络 IP 地址,Link Data 为网络掩码。P-2-P Link 信息用于绘制拓扑,StubNet Link 信息用于描述这段链路的网段信息。

OSPF 对于 Loopback 环回接口的描述: OSPF 使用Router LSA 来描述 Loopback 接口状态及 Cost 值,Link Type 为 StubNet(表示连接到一个末梢网络),Link ID 为环回口接口 IP 地址,Link Data 为全F,表示掩码 255.255.255.255/32。所以,尽管给 Loopback 环回口配置的 IP 地址可能是 10.0.0.1/24,OSPF 路由表中还是会生成一条 /32 的主机路由。

如果想要在 OSPF 路由表中显示 Loopback 真实网络掩码,可以将该 Loopback 接口的 OSPF 网络类型修改为 Broadcast 或 NBMA。

查看指定 OSPF 路由器产生的 Router LSA 命令

display ospf lsdb router originate-router 1.1.1.1

正文完
 
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