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OSPF 路由计算

# OSPF 路由计算

每台 OSPF 设备生成自己的 LSA 信息，通过建立邻接关系，与直连设备交互 LSA, 最终在区域内泛洪 LSA 信息，形成完整的 LSDB. 通过 SPF 算法计算到达每个节点的最优路径，将最优的信息加入到路由表中.

## 常见的 LSA

常见的 LSA 有 5 种:

Router-LSA

Network-LSA

Network-summary-LSA

ASBR-summary-LSA

AS-External-LSA

区域内部计算: 1 类 2 类

区域间计算: 3 类

区域外部计算: 4 类 5 类

## LSA 头部字段信息

1. LS Age: 表示 LSA 已经生存的时间，单位秒，最大老化时间 3600s, 更新时间 1800s. (有一个新的 LSA 去顶替旧的 LSA 会强制老化 3600s)
2. Option: 可选项
3. LS type: 链路状态类型，标识 LSA 的类型
4. LS ID: 链路状态 ID, 用于标识特定的 LSA 信息，在不同的 LSA 中，LS ID 的意义不同
5. Adv Router: 标识生成该 LSA 的 OSPF 设备，生成该 LSA 设备的 RID.
6. Seq: 序列号，每当产生新的 LSA 时，序列号会增加，通过序列号可以判断 LSA 的新旧.
7. Checksum: 校验和，用于校验报文的完整性，防止被篡改
8. Length: LSA 的总长度.

## LSA 类型

LSA1: Router LSA (路由器 LSA), 每台 OSPF 设备都会生成，描述了该设备在本区域所连接的网络和节点信息，只能在本区域内传递，不能跨区域

LSA2: Network LSA (网络 LSA), 由 DR 生成，用于描述广播型网络和 NBMA 网络。该 LSA 包含了该网络上所连接的路由器的列表，只在该网络所属的区域进行泛洪.

LSA3: ABR 生成，描述本区域的一段路由信息传递到其他区域泛洪，LSA3 只在生成的区域内传递，如果需要传入下一个区域，需要另一个 ABR 重新计算生成新的 LSA3.

LSA4: ASBR 汇总 LSA, 由 ABR 生成，描述到某一 ASBR 的路由信息。在 ABR 所连接的区域内泛洪 (除了描述 ASBR 所在的区域).

LSA5: AS 外部 LSA, 由 ABR 生成，描述 AS 外部某一网段的路由信息，在整个 AS 内泛洪 (不包括特殊区域), 通告 LSA5 时，不管经过哪个路由器都不会改变.

## Router LSA

一类 LSA:

LS ID: 表示生成这条 LSA 设备的 RID

一份一类 LSA 中会包含多个 link, 每个 link 描述了该设备在本区域内连接的一个网络或节点

1.P2P:

OSPF 在串行链路中会使用两个 link 来描述该链路信息，其中 stubnet link 用来描述链路的网络信息，P2P 用来描述所连接的节点信息

Link type: 链路类型 P2P

Link ID: 所连接节点的 RID

Link Data: 表示本设备接口的 IP 地址

Metric: 度量值，表示开销

2.stubnet 表示 OSPF 设备连接到一个末节网络，描述网络信息

Link type: 链路类型 stubnet

Link ID: 表示该设备所连接的网络号

Link Data: 表示该设备所连接的网络掩码

Metric: 表示到达此网络的开销

3.transnet: 描述了 OSPF 设备到达 DR (伪节点) 的开销情况

Link ID: DR 的接口 IP 地址

Link Data: 该设备接口 IP 地址

Metric: 表示到达 DR (伪节点) 的开销

## Shell

查看 LSDB 表

    [R1]display ospf lsdb

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
             Link State Database

                     Area: 0.0.0.0
     Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
     Router    2.2.2.2         2.2.2.2            312  48    80000006       0
     Router    1.1.1.1         1.1.1.1            311  48    80000007       0
     Router    3.3.3.3         3.3.3.3            311  48    80000006       0
     Network   123.1.1.1       1.1.1.1            311  36    80000003       0

查看产生的 LSA 的详细信息

    [R1]display ospf lsdb router

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
                     Area: 0.0.0.0
             Link State Database

      Type      : Router
      Ls id     : 4.4.4.4
      Adv rtr   : 4.4.4.4
      Ls age    : 66
      Len       : 60
      Options   :  E
      seq#      : 80000004
      chksum    : 0xcdab
      Link count: 3
       * Link ID: 1.1.1.1
         Data   : 14.1.1.4
         Link Type: P-2-P
         Metric : 48
       * Link ID: 14.1.1.0
         Data   : 255.255.255.0
         Link Type: StubNet
         Metric : 48
         Priority : Low
       * Link ID: 4.4.4.4
         Data   : 255.255.255.255
         Link Type: StubNet
         Metric : 0
         Priority : Medium

      Type      : Router
      Ls id     : 2.2.2.2
      Adv rtr   : 2.2.2.2
      Ls age    : 292
      Len       : 48
      Options   :  E
      seq#      : 8000000f
      chksum    : 0xc954
      Link count: 2
       * Link ID: 2.2.2.2
         Data   : 255.255.255.255
         Link Type: StubNet
         Metric : 0
         Priority : Medium
       * Link ID: 123.1.1.2
         Data   : 123.1.1.2
         Link Type: TransNet
         Metric : 1

      Type      : Router
      Ls id     : 1.1.1.1
      Adv rtr   : 1.1.1.1
      Ls age    : 66
      Len       : 72
      Options   :  E
      seq#      : 80000011
      chksum    : 0x4831
      Link count: 4
       * Link ID: 123.1.1.2
         Data   : 123.1.1.1
         Link Type: TransNet
         Metric : 1
       * Link ID: 1.1.1.1
         Data   : 255.255.255.255
         Link Type: StubNet
         Metric : 0
         Priority : Medium
       * Link ID: 4.4.4.4
         Data   : 14.1.1.1
         Link Type: P-2-P
         Metric : 48
       * Link ID: 14.1.1.0
         Data   : 255.255.255.0
         Link Type: StubNet
         Metric : 48
         Priority : Low

      Type      : Router
      Ls id     : 3.3.3.3
      Adv rtr   : 3.3.3.3
      Ls age    : 299
      Len       : 48
      Options   :  E
      seq#      : 8000000f
      chksum    : 0xb957
      Link count: 2
       * Link ID: 3.3.3.3
         Data   : 255.255.255.255
         Link Type: StubNet
         Metric : 0
         Priority : Medium
       * Link ID: 123.1.1.2
         Data   : 123.1.1.3
         Link Type: TransNet
         Metric : 1

## Network LSA

二类 LSA:

LS ID: DR 的接口 IP 地址

Network mask: 网络掩码信息

ATT Router: 连接到该 MA 网络的路由器的 RID, 包括 DR 的 RID

    [R1]dis ospf lsdb network

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
                     Area: 0.0.0.0
             Link State Database

      Type      : Network
      Ls id     : 123.1.1.2
      Adv rtr   : 2.2.2.2
      Ls age    : 1112
      Len       : 36
      Options   :  E
      seq#      : 8000000e
      chksum    : 0xffa9
      Net mask  : 255.255.255.0
      Priority  : Low
         Attached Router    2.2.2.2
         Attached Router    1.1.1.1
         Attached Router    3.3.3.3

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