🧑‍💻3 OSPF路由计算

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1.OSPF协议LSA头部都包含哪些字段,在这些字段中哪些字段用来唯一的标识一个LSA,哪些字段用于判断LSA的新旧。

LSA头部包含的字段

  1. LS age(链路状态老化时间)此字段表示LSA已经生存的时间,单位是秒。
  1. Options(选项)每一个bit都对应了OSPF所支持的某种特性
  1. LS type(链路状态类型)指示本LSA的类型。
  1. Link State ID(链路状态ID)不同的LSA,对该字段的定义不同。
  1. Advertising Router(通告路由器)产生该LSA的路由器的Router ID。
  1. LS sequence number(链路状态序列号)当LSA每次有新的实例产生时,序列号就会增加。
  1. LS checksum(校验和)用于保证数据的完整性和准确性。
  1. Length是一个包含LSA头部在内的LSA的总长度值。
  1. Metric:开销值。
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不同类型的LSA中 Link State ID定义:
在OSPF协议中,Link State ID(链路状态ID)的定义因不同类型的LSA而有所不同。以下是Link State ID在几种主要LSA中的定义:
  1. Router LSA (Type 1)
      • 定义:Link State ID为生成该LSA的路由器的Router ID。
      • 用途:标识具体的路由器,唯一标识此LSA在网络中的路由器。
  1. Network LSA (Type 2)
      • 定义:Link State ID为网络的DR(Designated Router)的接口IP地址。
      • 用途:标识生成此LSA的多访问网络中的DR的IP地址。
  1. Summary LSA (Type 3 and Type 4)
      • 定义
        • 对于Type 3(Network Summary LSA),Link State ID为被汇总的目的网络的网络号。
        • 对于Type 4(ASBR Summary LSA),Link State ID为目标ASBR的Router ID。
      • 用途:标识所汇总的网络或ASBR。
  1. AS External LSA (Type 5)
      • 定义:Link State ID为目的网络的网络号。
      • 用途:标识外部自治系统(AS)中的目标网络。
  1. NSSA LSA (Type 7)
      • 定义:与Type 5 LSA相同,Link State ID为目的网络的网络号。
      • 用途:用于标识NSSA(Not-So-Stubby Area)中的目标网络。
 

用来唯一标识一个LSA的字段

链路状态类型、链路状态ID、通告路由器三元组唯一地标识了一个LSA
  • LS type
  • Link State ID
  • Advertising Router
具体而言,LS type确定了LSA的类型,而Link State ID和Advertising Router则共同决定了LSA的唯一性。
 

用于判断LSA新旧的字段

链路状态老化时间、链路状态序列号、校验和用于判断LSA的新旧
  • LS sequence number
  • LS age
  • LS checksum
这两个字段用于判断LSA的新旧状态。LS sequence number用于表示LSA的版本,数值越大则表示该LSA更新。LS age则用于表示LSA已经存在的时间,如果两个LSA的sequence number相同,那么LS age更小的那个LSA是更新的。

2.OSPF的LSA一共有几种类型,分别是什么,每种LSA分别都由谁产生,泛洪的范围又是什么?

类型
名称
描述
1
路由器LSA(Router LSA)
每个设备都会产生,描述了设备的链路状态和开销,该LSA只能在接口所属的区域内泛洪
2
网络LSA(Network LSA)
由DR产生,描述该DR所接入的MA网络中所有与之形成邻接关系的路由器,以及DR自己。该LSA只能在接口所属区域内泛洪
3
网络汇总LSA(Network Summary LSA)
由ABR产生,描述区域内某个网段的路由,该类LSA主要用于区域间路由的传递
4
ASBR汇总LSA(ASBR Summary LSA)
由ABR产生,描述到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其他相关区域。
5
AS外部LSA(AS External LSA)
由ASBR产生,用于描述到达OSPF域外的路由,除特殊区域之外的其他区域都会泛洪。
7
非完全末梢区域LSA(NSSA LSA)
由ASBR产生,用于描述到达OSPF域外的路由。NSSA LSA与AS外部LSA功能类似,但泛洪范围不同。NSSA LSA只能在始发的NSSA内泛洪,并且不能直接进入Area 0。NSSA的ABR会将7类LSA转换成5类LSA注入到Area 0
如果是,确认后我可以为你生成表格。
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3.Router LSA中的link-type有几种类型,分别是什么,各自对应的link id及link data的含义又分别是什么?

  1. Point-to-Point (P2P)
      • Link ID: 邻居路由器的Router ID
      • Link Data: 宣告该Router LSA的路由器接口的IP地址
      • 含义: 描述从本路由器到邻居路由器之间的点到点链路,属于拓扑信息。
  1. TransNet
      • Link ID: DR的接口IP地址
      • Link Data: 宣告该Router LSA的路由器接口的IP地址
      • 含义: 描述从本路由器到一个Transit网段(例如MA或者NBMA网段)的连接,属于拓扑信息。
  1. StubNet
      • Link ID: 宣告该Router LSA的路由器接口的网络IP地址
      • Link Data: 该Stub网络的网络掩码
      • 含义: 描述从本路由器到一个Stub网段(例如Loopback接口)的连接,属于网段信息 。
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4.一类LSA和二类LSA中的LSID代表的含义一样吗,分别是什么?

一类LSA中标识的是产生该LSA的路由器的Router ID
二类LSA中标识的是DR的接口的IP地址。

5.区域内的拓扑和网段信息可以通过哪些LSA生成?

在OSPF协议中,区域内的拓扑和网段信息可以通过以下两种LSA生成:

1. Router LSA (Type 1)

  • 生成者:由每个OSPF路由器生成。
  • 功能:Router LSA描述了路由器直连接口的信息,包括点到点链路、连接的传输网络和Stub网络的状态。这些信息用于建立区域内的拓扑结构。
  • 泛洪范围:Router LSA只在其所属的区域内进行泛洪传播。

2. Network LSA (Type 2)

  • 生成者:由网络中的DR(Designated Router)生成。
  • 功能:Network LSA描述了DR所在的多访问(MA)网络的拓扑结构和该网段的网络掩码信息,以及与该DR建立邻接关系的所有路由器的Router-ID。
  • 泛洪范围:Network LSA也仅在其所属的区域内进行泛洪传播.

6.区域间传递的LSA是哪一类?OSPF如何避免区域间路由环路?

在OSPF中,区域间传递的LSA主要是通过ABR产生的Network Summary LSA(3类LSA )实现的。
用于在不同OSPF区域之间传递路由信息。

如何避免区域间路由环路:

OSPF通过以下机制来避免区域间的路由环路:
  1. 区域间路由必须经过骨干区域(Area 0)OSPF要求所有的非骨干区域必须与Area0直接相连,区域间路由需经由Area0中转。非骨干区域之间的路由信息不会直接交换,必须先进入骨干区域,再通过骨干区域传播到其他非骨干区域。这种机制有效地避免了区域间的直接路由环路。
  1. ABR不会将描述到达某个区域内网段路由的3类LSA再注入回该区域这确保了路由信息不会被重复传播回原来的区域,进一步避免了可能的环路。
  1. ABR从非骨干区域收到的3类LSA不能用于区域间路由的计算
这些机制使得OSPF在区域间传播路由信息时能有效地防止环路的产生,确保网络的稳定性 。

7.虚连接的作用是什么,配置的前提条件是什么?

作用:
  • 可以使骨干区域在逻辑上连续 ,确保OSPF区域间的路由能够正常工作
    •  
前提条件:
  • 必须在两个ABR之间建立
  • 两个ABR都有端口连接到一个相同的非骨干区域
  • 其中一个ABR有端口连接到骨干区域
 
 
 
OSPF要求骨干区域必须是连续的,但是并不要求物理上连续,可以使用虚连接使骨干区域在逻辑上连续。
虚连接可以在任意两个ABR上建立,但是要求这两个ABR都有端口连接到一个相同的非骨干区域。

8.OSPF外部路由引入时需要用到哪种LSA,外部路由引入的度量值有几种,分别是什么,计算方法上有什么区别?

AS外部LSA(AS external LSA)
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9.OSPF路由优先级的顺序是如何排序的。

在OSPF中,路由优先级的排序顺序为:
  1. 区域内路由(Intra-area routes):优先级最高的路由类型,这些路由存在于OSPF的同一区域内。
  1. 区域间路由(Inter-area routes):由区域边界路由器(ABR)引入的其他区域的路由。
  1. 外部类型1路由(External Type 1 routes, E1):此类路由的度量值是外部度量值加上内部OSPF度量值。
  1. 外部类型2路由(External Type 2 routes, E2):优先级最低,度量值只考虑外部度量值,不包括内部OSPF度量值 。
 
 
 
 

补充

OSPF头部长度24字节,lSA头部长度为20字节

不同类型的LSA中的Link State ID定义

在OSPF协议中,Link State ID(链路状态ID)的定义因不同类型的LSA而有所不同。以下是Link State ID在几种主要LSA中的定义:
  1. Router LSA (Type 1)
      • 定义:Link State ID为生成该LSA的路由器的Router ID。
      • 用途:标识具体的路由器,唯一标识此LSA在网络中的路由器。
  1. Network LSA (Type 2)
      • 定义:Link State ID为网络的DR(Designated Router)的接口IP地址。
      • 用途:标识生成此LSA的多访问网络中的DR的IP地址。
  1. Summary LSA (Type 3 and Type 4)
      • 定义
        • 对于Type 3(Network Summary LSA),Link State ID为被汇总的目的网络的网络号。
        • 对于Type 4(ASBR Summary LSA),Link State ID为目标ASBR的Router ID。
      • 用途:标识所汇总的网络或ASBR。
  1. AS External LSA (Type 5)
      • 定义:Link State ID为目的网络的网络号。
      • 用途:标识外部自治系统(AS)中的目标网络。
  1. NSSA LSA (Type 7)
      • 定义:与Type 5 LSA相同,Link State ID为目的网络的网络号。
      • 用途:用于标识NSSA(Not-So-Stubby Area)中的目标网络。
LSA的基本概念 、五种LSA
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Router-LSA(路由器LSA)

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Network-LSA(网络lSA)

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Network Summary LSA(网络汇总LSA)

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ASBR Summary LSA(ASBR汇总LSA)

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AS External LSA(AS外部LSA)

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2 OSPF基础4 OSPF特殊区域
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