OSPF之区域内路由

前提概要:
计算一条路由所需要的参数:网络号、掩码、cost值
LSA(链路状态通告消息):IP地址、掩码、cost以及邻居信息

描述拓扑结构-Transit网段
在这里插入图片描述
在OSPF中,什么网段属于Stub网段?例如在RTA上创建一个环回口,这个环回口就是在OSPF中的Stub网段(末梢网段)
它把路由器RTA看做是一个圆圈加上RTA
环回口看做是N1(node),路由器和节点(node)之间有一个开销值,这个开销值在左边的图中显示的是Cost=10.但是在LSDB描述的有向图中显示的是10.

描述拓扑结构-Transit网段
在这里插入图片描述
有至少两台路由器的广播型网段或NBMA网段就是一种Transit网段
stub网段可以说是终点
Transit网段是有可能将数据穿过去的,也可以说是起点或者是终点。
如果在RTA和RTC之上建立环回口,那么在这种情况下,RTA和RTC上的环回口的网段是stub网段。
但是如果RTA与RTC的stub网段进行互访的时候,一定要经过一个以太网段(或NBMA网段)我们就称作是一种Transit网段。如果有Transit网段,那么在LSDB里面的有向图就是右边这样的。Transit网段在有向图中描述出来的也是一个节点,并且这个节点有两个箭头:①:由路由器到达Transit网段的开销为5;②:Transit网段到达每台路由器的开销是0。帧中继环境中运行OSPF的时候默认情况下接口就属于NBMA,也是个Transit网络。

例子:RTA到达RTC的开销值为多少?实际上就是5+0=5,因为RTA到达transit网段的开销值为5,从transit网段到达RTC的网段为0,因此开销值为5。

描述拓扑结构-点到点网段
①:两接口处于不同网段的点到点网段
在这里插入图片描述
在这种前开光下,LSDB描述的有向图中,RTA以及RTB之间的数值代表的是PPP链路上配置的COST数值;现在有两个网段,并且这个网段的开销值也是不同的,在这个时候实际上需要去描述出它们的开销值,因此在这种情况下路由器RTA上,就会描述有个节点是N1,并且开销值是48,N1指的就是RTA上的10.1.1.1/24这个地址。并且它也是属于stub网段。

②:两接口处于同一网段的点到点网段
在这里插入图片描述
在这种情况下,因为RTA和RTB描述的网段是一样的,所以描述的节点是一样的,都是N1。

一类的LSA(Router LSA)
1、作用:计算域内路由
2、产生:每台路由器都产生
3、内容:主要是用来写入拓扑信息的,也就是画地图,还有路由信息。(距离矢量路由协议和链路状态路由协议最大的区别就是链路状态有一个链路状态数据库,由几张小地图拼接成的大地图)
4、传递范围:所属区域

LSA中的重要字段:
可以使用指令:display ospf lsdb router self-originate
可以查看路由器自己产生的一类的LSA
在这里插入图片描述

  • 红色部分是LSA的头部:
    Type代表的是LSA的类型
    LS id是每次产生LSA的时候都会有ID进行标识,对于一类的LSA,它的头部信息就是router id。对于二类的LSA,就不一定是router id了。
    Adv rtr就是通告路由器的id,全部都是router id,因为在ospf区域中唯一标识一台设备的方法就是router id

  • 如何去判断收到的LSA优于自己还是次于自己,以上图为示
    ①序列号 以大为优
    ②检验和 以大为优
    ③老化时间 超过15min 以小为优
    小于15min 默认是相同
    一类LSA下描述的是所有直连链路的信息

  • 蓝色部分是LSA的内容:Router-LSA中的重要字段解释

由于Link Id对不同连接类型它表示的意义不同,因此需要记住如下规则:
Link ID与链路类型以及Data的相互对应关系表
在这里插入图片描述

  • 注意点:
    ·transNet中会选举DR以及BDR,因为是广播型网络或者NBMA网络
    ·StubNet链路类型中,如果在ospf中宣告了环回口,那么这个时候虽然是StubNet,但是这个link ID不再是环回口的IP网段了,而是这个IP地址,并且Data不管环回口在宣告的时候是8/16/24位的,默认状态都会宣告成32位的。!!但是点到点的链路类型虽然里面也有StubNet网段,但是就是真实的地址网段以及真实的网络掩码了。

使用一类LSA(Router-LSA)描述点到点接口
在这里插入图片描述
如果由LSDB描述有向图,那么应该是如下图显示的
在这里插入图片描述

使用一类LSA(Router-LSA)描述广播型接口或NBMA接口
在这里插入图片描述

刚才使用一类的LSA时,在MA网络中,只有该路由器与DR的拓扑信息以及描述transit网段的时候没有路由信息描述,在这种情况下,在MA网络中,包括brodcost以及NBMA网络里,要描述Transit网段必须要用二类的LSA。因此有DR了就会有二类LSA,如果没有DR,一类就够了。
·描述拓扑信息的LSA类型只有一类和二类。

二类的LSA(Network LSA)
1、作用:计算域内路由(结合1类的LSA)
2、产生:MA网络中由DR产生
3、内容:拓扑信息和网络掩码信息
4、传递范围:所属区域内

使用二类LSA(Network LSA)描述广播型网段或NBMA网段
在这里插入图片描述

·开销值可以在接口处进行手工修改
·当现在四台路由器运行了OSPF之后,在广播型网段中会选择DR以及BDR,选择完毕以后把所有的LSA都传送给DR以及BDR,再由DR传送给其他的路由器。因为所有的路由器和DR以及BDR才有Full的邻接关系,对于所有DRother来说,它们只需要建立邻居关系,达到2-way状态即可。

·使用display ospf lsdb network 查询lsdb中二类LSA的信息
(如果是DR,可以直接使用display ospf lsdb network self-originate,如果不是DR,那么使用这个指令是什么都没有的)
·二类LSA(Network LSA)的link ID是DR的接口ID,因此在LS id处显示的是DR接口地址
·通告路由器Adv rtr肯定是router id
·一类的LSA没有信息去描述MA网络中到底有哪些路由器存在,因此二类中能够在标红区域中看到,有MA网络中的路由信息出现,同时在网络中的掩码也已经知道了,得到路由信息的方法就比较简单了,可以使用Ls id与netwrok mask进行逻辑与计算,能够得到网段信息。

Network-LSA作用:
在这里插入图片描述
二类的LSA是由DR始发的

计算最短路径树–物理拓扑
在这里插入图片描述

由LSDB描述的有向图如下:
在这里插入图片描述
计算方法的话,以RTA为例,它会以自己为根,去往每个节点都会寻找最短路径,最终就能得到去往各节点的最短路径,最后将这些路径就变成路由信息加载到路由表中,就形成了OSPF中的路由表。

最短路径树的两个阶段:
第一阶段:计算Transit节点,忽略Stub节点,生成一个最短路径树。
第二阶段:只计算Stub节点,将Stub网段挂到最短路径树上去。

总结:·一类和二类LSA都是在OSPF区域内进行路由计算使用的
·一类LSA(Router-LSA)主要的作用就是描述拓扑信息以及路由信息的
·二类LSA(Network-LSA)主要的作用就是传递网络掩码以及路由器列表信息
·路由信息以及拓扑信息是由二类以及一类LSA共同结合计算出来的。
·在LSA中有非常多的种类,但是传递拓扑信息的就只有一类LSA以及二类LSA

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