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OSPF LSA详解(一)

OSPF作为一种链路状态路由协议,通过交流链路状态信息,每个装备自力维护LSDB并盘算路由。LSA作为链路状态信息的载体,在OSPF的实现中起着至关主要的作用。因此,本文将对OSPF LSA报头中的各字段信息、LSA的分类以及作用举行详细先容,从而让用户对OSPF中的种种LSA有起源相识。

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    宣布时间:2022-12-14

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我想谈论

1 概述
OSPF(Open Shortest Path First,开放式最短路径优先协议)是一种IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议),应用在AS(Autonomous System,自治系统)内部,使路由器获得远端网络的路由。OSPF作为一种链路状态路由协议,在各路由器之间并不直接转达路由表,而是交流链路状态的形貌信息。启用OSPF功效的每个路由器都有自力维护的LSDB(Link State Database,链路状态数据库),基于该数据库中的链路状态信息自力盘算路由。因此,链路状态信息的获取在OSPF中就显得尤为主要。OSPF通过LSA(Link State Advertisement,链路状态通告)来封装对路由信息的形貌,并对外宣布。
OSPF分为应用在IPv4的OSPF Version 2(简称OSPFv2)和应用在IPv6的OSPF Version 3(简称OSPFv3),本系列文章仅对OSPFv2的LSA举行详细先容,后续均以OSPF指代OPSFv2。
                                                                      
2 LSA报头信息
LSA作为链路状态信息的载体,同时也是LSDB的最小组成单位。所有的OSPF LSA都有相同的报文头部,如下所示:
图2-1 LSA报头名堂
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表2-1 LSA报文头名堂字段说明
报文字段 说明
LS age LSA的生涯时间,单位为秒。LSA的生涯时间是从LSA信息天生最先计时,之后无论是在链路上传输,或是生涯在LSDB中,该值都在增添。当装备收到新的LSA时将会笼罩旧的LSA,别的OSPF会周期性地对LSA举行刷新,若是LSA在最大生涯时间到期前都未被刷新,则会被扬弃。
Options

可选项,在差别类型LSA上保存差别。

●    E:允许泛洪AS-External-LSA(5类LSA)

●    MC:支持转发组播IP报文

●    N/P:处置惩罚Type-7 LSA

DC:处置惩罚按需链路
LS type LSA的类型,详细的LSA类型说明请拜见表3-1。
Link State ID 是该LSA所要形貌的链路的标识,内容凭证LSA类型差别而有差别,可能为Router ID或接口IP地址等。通过LSA的类型、Link State ID、以及LSA的内容可以完整形貌一个LSA的信息。
Advertising Router 爆发该LSA的路由器ID。
LS sequence number LSA的序列号。每条LSA都会携带一个序列号,当路由器发送相同的LSA信息时会将序列号逐次加1,收到LSA的路由器将凭证序列号判断LSA的新旧,序列号越概略现LSA越新。
LS checksum 除LS age字段外,LSA的校验和。校验和用于包管数据的完整性和准确性,同时也可作为LSA新旧的判断依据。当序列号相同时,校验和越概略现LSA越新。
Length 包括LSA Header的LSA总长度,单位为字节。
                                                                                 
3 LSA分类
为了缓解大规模网络的盘算压力,OSPF支持将一个自治系统划分为多个区域,每个区域内的OSPF路由器拥有完全相同的LSDB。OSPF的区域类型包括主干区域、通例区域、Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域。路由器作为区域的界线,凭证其所处的位置及作用OSPF界说了4种路由器的类型,其中包括用于毗连主干区域与通例区域的ABR,以及用于和其他AS交流路由信息的ASBR。
为了在周全描绘网络中的链路状态信息的同时,还能够镌汰OSPF网络中路由控制报文的转达数目,以及各装备LSDB内的LSA条目数,OSPF LSA被划分为11种类型,每一类LSA只形貌特定的链路状态信息,并且凭证OSPF区域划分有其对应的撒播规模。LSA的类型通过报头中的LS type字段来体现,分类情形如下表所示:
表3-1 OSPF LSA类型
LSA类型 说明
常用LSA Router-LSA(Type 1) 又称为路由器LSA或区域内LSA,由每个路由器始发,用于形貌路由器的链路状态和开销,在始发路由器所在区域内撒播
Network-LSA(Type 2) 又称为网络LSA,由广播或NBMA类型网络上的DR始发,用于形貌本网段的链路状态,在DR所在区域内撒播
Network-summary-LSA(Type 3) 又称为网络汇总LSA,由ABR始发,用于形貌到其它区域的路由,通告给非Totally Stub、Totally NSSA区域
ASBR-summary-LSA(Type 4) 又称为ASBR汇总LSA,由ABR始发,用于形貌到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其他区域
AS-external-LSA(Type 5) 又称为自治系统外部LSA,由ASBR始发,用于形貌到AS外部的路由,通告到所有区域(除了Stub、NSSA区域)
NSSA-external-LSA(Type 7) 又称为NSSA外部LSA,由ASBR始发,用于形貌到AS外部的路由,仅在NSSA区域内撒播
不常用LSA Group Membership LSA(Type 6) 又称为组成员LSA,用于在MOSPF(Multicast OSPF,组播扩展OSPF)协议中标识组播组成员,在97国际装备中不支持
External attributes LSA for BGP(Type 8) 又称为BGP的外下属性LSA,用于将BGP路由引入到OSPF中,并保存BGP的AS路径等信息,在97国际装备中不支持
Opaque LSA(Type 9/Type 10/Type 11)

又称为不透明LSA,此类LSA提供了用于OSPF扩展的通用机制,其中:

●    Type9 LSA仅在接口所在网段规模内撒播,用于支持GR(Graceful Restart,优雅重启)的Grace LSA就是Type9 LSA的一种

●    Type10 LSA在区域内撒播,用于支持TE(Traffic Engineering,流量工程)的LSA就是Type10 LSA的一种

Type11 LSA在自治域内撒播,现在还没有现实应用的例子
                                                                                
凭证LSA的作用和传输规模,可以对上述LSA举行进一步的划分。在常用LSA中,Type 1和Type 2 LSA用于形貌装备直接毗连的邻人与网络信息,且只在LSA爆发的区域内部撒播;Type 3和Type 4 LSA均由OSPF网络中的ABR始发,用于形貌AS域内的信息,可以在区域之间举行泛洪;Type 5和Type 7LSA则都是为了学习AS外部的路由,均由ASBR始发,但二者所能撒播的区域有所差别。而在不常用LSA中,Type 9、Type 10、Type 11这三类Opaque LSA则是为了增添OSPF的扩展性;Type 6和Type 8由于在大都厂商的装备上均不支持,因此在后续文章中不做详细解说。
                                                                                 
4 结语
LSA作为链路状态信息的载体,对OSPF协议的运行有着必不可少的作用。本文对OSPF LSA的看法、通用的报头信息、LSA的分类以及种种LSA的作用举行了基本的先容,以便用户对OSPF中的种种LSA有起源相识。
在本系列后续的文章中,将对种种LSA逐一解说,其中将涉及LSA报文的详细先容、应用实例,以及在97国际装备上对LSA信息的审查要领,敬请期待。

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