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OSPF使用的LSA类型以及网络拓扑

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:1418发布时间: 2019-01-23 20:30:00

标签: OSPFLSA路由协议IP网络

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  OSPF是一个内部网关协议,是对链路状态路由协议的一种实现。在OSPF中使用的LSA共有11种,通过LSA描述的网络拓扑有四种,不知道大家是否清楚呢?接下来我们就一起来探讨一下吧!

  OSPF的中文意思是开放式 最短路径优先,是IP网络的一种路由协议。它用于组织域内的路由选择,是也给内部网关协议,并不是组织与组织的域间路由选择(边缘路由)。

  OSPF路由器会创建一个包括了网络内部的路由最短路径的路由选择表。如果一个组件发生故障,路由过程中就会自动绕过它。路由器基于他们的链路状态数据库来创建这些路由选择表,他们通过网络内其它路由器的LSA(链路状态广播)来构建链路状态数据库。LSA(链路状态广播)是网络维护当前路由流量信息的手段。

  LSA的类型

      OSPF使用的LSA类型共有11种,具体的如下表所示。

OSPF使用的LSA类型以及网络拓扑_OSPF_LSA_路由协议_IP网络_课课家 

  1类LSA:路由器LSA,每个路由器都会产生一条,一个边界路由器可能产生多个LSA类型1,路由表中用O表示。域内产生不跨越其他区域,宣告内部区域的直连邻居和路由接口信息(Prefix,Mask,Metric)。

  2类LSA:网络LSA,区域内宣告(带掩码信息),在MA网络中才有,由DR发出,如果由1类LSA的“Another Router”的方式来表示路由器之间的连接关系,那么如果有n个路由器,则每个路由器就会有n*(n-1)条"Another Router"表达条目,其实归根到底,大家都连接在同一个网段上,这将非常繁琐而且不必要,因此统一由DR通过2类LSA来表示有哪些路由附加到此网络(Attached Router-ID)。

  3类LSA:网络摘要LSA,宣告域间路由,能泛洪到整个AS(OSPF域),由ABR产生并发出,每穿越一个ABR其Advertising Router就会变成此ABR的RID。包含本区域中的所有路由信息,包括网络号和掩码。在路由表中用O IA(区域间路由)表示。

  4类LSA:ASBR摘要LSA,配合5类ASBR LSA使用,因为5类LSA宣告的是外部ASBR的RID,而其他区域是无法通过RID到达ASBR所在的区域的。1、2类无法域间传递,3类没有RID,所以只能靠4类LSA服务。

  5类LSA:特点如下

  1)域外路由,不属于某个区域;通过重分布其他路由协议进入OSPF产生。

  2)由ASBR产生并泛洪到整个AS,传播过程中不会改变Advertising Router。

  3)包含域外的路由信息。

  4)forward address为0.0.0.0时,forward metric是本路由器去往此ASBR的开销。

  5)除了末梢区域、完全末梢区域和次节末梢区域外,LSA5在整个AS中发送,路由表中用E1或E2表示。其中,E1会累积OSPF域内传播的开销(forward metric),E2不会累加,而是保持重分布时的

  6)Link ID:路由(网络号) ;Advertising Router:ASBR的RID(不改变)

  其他类型LSA

  LSA6组成员LSA(Group membership LSA):多播OSPF(MOSPF),MOSPF可以让路由器利用链路状态数据库的信息构造用于多播报文的多播发布树,目前不支持。

  LSA7 NSSA外部LSA(NSSA External LSA):R1#show ip ospf database nssa-external

  特殊的域外路由,只存在于NSSA区域中;由一个连接NSSA的ASBR产生的关于NSSA的信息,在NSSA内扩散,并且可以被ABR转换为LSA5。路由表中用N1或N2表示。

  Link ID:路由(网络号) Advertising Router:ASBR的RID(只在NSSA区域中)

  LSA8 BGP的外部属性LSA(External attributes LSA for BGP)

  LSA9 不透明LSA(本地链路范围) (opaque LSA):目前主要用于MPLS多协议标签交换协议

  LSA10 不透明LSA(本地区域范围) (opaque LSA):目前主要用于MPLS多协议标签交换协议。

  LSA11 不透明LSA(AS范围) (opaque LSA):目前主要用于MPLS多协议标签交换协议。

  OSPF协议通过LSA描述网络拓扑

  在说网络拓扑在之前,我们先来简单讲解OSPF协议的算法。我们来回忆一下DV算法,比如说RIP,RIP协议在计算路由的时候首先把自己已知的路由发送给自己的邻居,当这个邻居收到路由之后会与自己的路由进行比较,然后取一个最优的路由添加到路由表中,同时将下一条指向发给自己路由的路由器。而OSPF链路状态协议采用了一种全新的设计思想,在网络中运行OSPF的路由器在向外发送的信息中不仅包含了路由信息,还包括了链路的状态信息及网络的拓扑结构(拓扑结构可以理解为,在网络中使用的接口,每个接口的网络状况是什么样的,以及在网络中的互连情况)。

  在了解了OSPF协议的算法后,下面我们来看下OSPF协议是如何来描述这种信息的。首先,现存的网络中的任何形式的组网精选后都不外乎以下四种:

  第一种:为整个网段中只有路由器本身运行OSPF,与这台路由器相连的接口的其它设备都不运行OSPF。

  第二种:两台运行OSPF协议的路由器通过点对点链路相连(比如PPP/HDLC)。

  第三种:一台路由器在同一个网段中通过点对多点链路与多个路由器相连,而这多个路由器之间不存在互连关系。

  第四种:一台路由器在一个网段中通过点对多点链路与多个路由器相连,但这多个路由器之间存在互连关系(也就是说在网络中的路由器都是两两互通,不需要转发而可以直接相互访问)。

  四种网络拓扑如下图所示:

四种LSA网络拓扑 

  这四种网络拓扑情况,在这里小编就不对其具体的情况展开讲解了,大家有兴趣可以自行去搜索阅读。接下来我们简单说一下OSPF协议路由计算过程,如下图所示:

OSPF协议路由计算过程 

  第一步,网络中所有运行OSPF协议的路由器都清楚地描述自己邻居的拓扑结构,并生成LSA。

  第二步,将LSA传给给自己相邻的路由器,保证网络中所有路由器都收到其他路由器的LSA,最终形成LSDB。

  第三步,通过LSDB计算出一张带权的有向图,最终形成统一的路由表。

  大家学习上面的知识有觉得困难吗?不过就算有困难也没什么,毕竟学习遇到困难也是很正常的,只要我们用心去学,发散思维去理解,克服困难后就能把学到的转化为自己的知识了。更多的内容可登陆课课家教育查看哦!

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