OSPFv2 LSA类型-编程知识

OSPFv2需要了解的6种LSA，分别是：1类LSA、2类LSA、3类LSA、4类LSA、5类LSA、7类LSA。

我们先了解一下LSA的组成，LSA由LSA头部和LSA内容组成，其中LSA头部是每一类LSA都相同的，有Type（LSA的类型）、Ls ID（Link state ID,链路状态ID，用于描述该LSA的名字）、Adv rtr（advertise router，通告者路由器，用于描述该LSA的产生者）是LSA的三要素用于唯一表示一条LSA；Ls age（该LSA的老化时间，最大为3600）、seq（序列号，通过这个也可以比较新旧）、checksum（用于校验LSA的完整性）是用于比较LSA的新旧。

下面介绍LSA的内容：
Router-LSA ：1类LSA ，用于描述每台路由器在所在区域的链路状态信息，每台路由器都会产生，并且在本区域内泛洪。在1类LSA中有使用四种链路类型，来描述不同直连链路的信息，每种链路类型由link id、data、metric进行描述。
1、P2P：用于描述一个P2P/P2MP链路上的邻居，描述的是网络的拓扑信息。
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2、transnet：用于描述一个NBMA/BMA网络的邻居关系，描述的是拓扑信息。

3、Stubnet：用于描述叶子路由信息，没有邻居（即描述自身直连的网络号），描述直连的路由信息。

4、V-link：用于描述虚链路连接的邻居，描述的是网络的拓扑信息。
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1类LSA中不光只存在四种链路类型，还有重要的Options（选项）、Flags（标志）等参数信息。
Options参数有：

DN bit：主要是在MPLS VPN网络中用于防止环路
O bit：表明是否支持9、10、11类LSA
DC bit：是否支持按需链路，即OSPF不发送hello报文，但是邻居不老化
L bit：表明是否支持8类LSA
N bit：表示是否为NSSA区域，即是否支持7类LSA
MC bit：表示是否支持组播数据包的转发能力
E bit：表示是否支持外部路由，即5类LSA
MT bit：表示是否支持多拓扑OSPF

Flags参数有：
V bit：表示是否存在虚链路的邻
E bit：表示本路由器是不是ASBR
B bit：表示本路由器是不是ABR

Network-LSA ： 2类LSA ，用于描述NBMA/BMA网络的链路状态信息，只有在MA网络才会产生，由MA的DR产生，在本区域泛洪。描述路由信息和拓扑信息。在2类LSA中，携带的link state ID和Netmast用于表示广播域的路由信息，Attached Router，用于表示本网段一共有多少路由器，用于表示所连接的设备，即拓扑信息。
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Network-summary-LSA ：3类LSA ，用于描述区域间路由信息，由区域间ABR产生，并在本区域泛洪，ABR可以将该LSA继续泛洪到其他区域，但是需要修改ADV和Metric等参数，在跨区域传递时，需要逐个区域修改ADV为ABR的RID，而且该LSA在跨区域传递需要累积路由的开销作为3类LSA的开销。
下面就是3类LSA的显示，只通过Link State ID和Netmask描述了其他区域的路由信息。
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什么是ABR呢？
路由器类型ABR：区域间路由器，一般指骨干区域和非骨干区域之间的路由器，用于实现区域间的路由的传递。
ABR 定义：
1、连接多个区域且至少有一个活动的接口属于区域0的路由器。如果区域0中没有活动接口，那么ABR依然会在非骨干区域中通告1类LSA时，option 字段的ABR置位，但是不转换3类LSA进入区域。
2、存在vlink的路由器。
ABR 行为：
1、ABR 将直连区域的区域内路由转化成其他区域的3类LSA。
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如上图所示，AR2为区域0、区域1、区域2的ABR，根据上述定义的ABR的行为将直连区域内的路由转化为其他区域的3类LSA。所以AR2将区域1内的1类、2类转化为3类直接通告进区域0和区域2。

ASBR-summary-LSA ：4类LSA ，用于描述ASBR的信息，辅助5类LSA完成外部路由的计算，由ABR产生，在产生区域泛洪，由于该LSA和3类LSA是类似的，都是描述区域间的信息（3：路由 4：ASBR），所以在传递时，传递规则是一样的，ADV会逐个区域改变，metric会逐个区域累积，在进行空引入时，会在其他区域产生4类LSA，但没有5类LSA。

下面是4类LSA，通过Link State ID和Netmask来表示ASBR是谁。值得一说的是4类LSA描述的是路由信息，即告诉其他路由器怎么去往ASBR。
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AS-external-LSA ： 5类LSA ，用于描述OSPF外部路由信息，由ASBR产生并在OSPF域内泛洪，且在OSPF域内泛洪时ADV Router 是不会被更改的，所以需要4类来进行描述。

下面就是5类LSA，在5类LSA中还携带了特殊的字段信息，External Type、Forwarding Address。
请添加图片描述
ASBR 的定义：

1、只要执行了引入动作，路由器就会认为自己是ASBR。
空引入后，不会产生5类LSA，但是会产生4类LSA。且与ASBR不在同一个区域的路由器，只要有4类LSA，就会计算去往ASBR的路由。（直接OSPF视图下引入静态，但是不存在静态路由）
2、NSSA区域执行7转5的ABR，也是ASBR
External Type ，它是外部路由的开销类型，OSPF在引入外部路由是都会标注该外部路由开销的类型。

同ASBR在一个区域内 的路由器外部路由计算：

1、Type 1：（FA地址为0.0.0.0）
开销=自身到ASBR的开销+引入时路由的开销
下一跳=自身到ASBR的下一跳

2、Type 2：（FA地址为0.0.0.0）
开销=引入时路由的开销（但是并不代表域内不路由器不去找ASBR时，走最优路径）
下一跳=自身到ASBR的下一跳

和ASBR不在同一个区域的路由器外部路由计算：

1、Type 1：（FA地址为0.0.0.0）
开销=通过4类LSA计算到ASBR的开销+引入时路由的开销
下一跳=自身到ASBR的下一跳

2、Type 2：（FA地址为0.0.0.0）
开销=引入时路由的开销（但是并不代表域内路由器去找ABR时，不走最优路径）
下一跳=自身到ASBR的下一跳

外部路由选路机制：（当不同区域引入相同的外部路由时）

Type 1：就是管理员希望按路由意义的最短路径访问外部网络。
选择开销和值小的最优
如果相同，则负载分担

Type 2：就是管理员希望按管理意义上最短路由访问外部网络。
引入时开销小的优先，不考虑AS内部开销
引入时开销相同，选择到ASBR开销小的
引入时开销相同，到ASBR的开销也相同，则负载分担

Forwarding Address ，转发地址

作用：用于优化路径，如果携带转发地址，则优先查找转发地址访问外部路由而不会查找路由表下一跳地址。

携带转发地址的条件：要求ASBR访问外部路由的出接口满足以下三个要求

该接口通告进OSPF
该接口的网络类型必须为BMA或NBMA
该接口不能时silent-interface
满足以上三个条件，ASBR在产生五类LSA时会携带转发地址为ASBR到达外部路由的下一跳。
Forwarding Address ，转发地址

作用：用于优化路径，如果携带转发地址，则优先查找转发地址访问外部路由而不会查找路由表下一跳地址。

携带转发地址的条件：要求ASBR访问外部路由的出接口满足以下三个要求

该接口通告进OSPF
该接口的网络类型必须为BMA或NBMA
该接口不能时silent-interface
满足以上三个条件，ASBR在产生五类LSA时会携带转发地址为ASBR到达外部路由的下一跳。
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如上图所示，AR1、AR2、AR3在同一个广播域中，AR1和AR2建立了OSPF邻居，AR2和AR3建立了RIP邻居，且AR3存在一条32位的主机路由。AR2将RIP引入OSPF，就会转发地址置位，置位的转发地址是AR3的G0/0/0接口的地址。根据上述转发地址的作用，AR1可以直接根据转发地址寻找3.3.3.3，下一跳为AR3。如果没有转发地址的存在，那么AR1去访问3.3.3.3会先寻找到AR2，由AR2在去往3.3.3.3，下一跳为AR3。这就是转发地址的作用。