ospf七种内型.doc

共有11种，NP需掌握6种：1，2，3，4，5，7Type 1. Router LSA-功能：用于同一区域内的Internal Router交换路由。-源：任何路由器-是否宣告路由：是-在何处泛洪：区域内-Link State ID:产生此LSA的源Router ID-Advertising Router:同Link ID-符号：O-注：同一区域内的路由器发的1类LSA都是一样的Type 2. Network LSA-功能：专门来描述多路访问链路的网络-源：DR-是否宣告路由：否-在何处泛洪：区域内-Link State ID: 产生Network LSA的接口IP地址-Advertising Router:DR的RouterID-符号：无-注：包含以下信息：网络大小（由掩码表示）；多少路由器（由RouterID表示）；DR/BDRType 3. Summary LSA-功能：宣告区域间路由-源：ABR-是否宣告路由：是-在何处泛洪：区域间-Link State ID: 网段-Advertising Router:ABR的Router ID-符号：O IA-注：到新的区域后，ADV会被修改为该区域的ABR的RouterID，再往区域内泛洪。Type 4. Summary LSA-功能：宣告ASBR是谁-源：与ASBR在同一区域的ABR-是否宣告路由：否-在何处泛洪：区域间-Link State ID: ASBR的Router ID-Advertising Router: ABR-符号：无-注：进入不同区域时会改ADVType 5. External LSA-功能：宣告外部路由-源：ASBR-是否宣告路由：是-在何处泛洪：整个AS内-Link State ID: 外部网络号 -Advertising Router: ASBR Router ID-符号：O E2-注：ADV不会改变Type 7. NSSA LSA-功能：NSSA学到的外部路由，将成为7类LSA往NSSA区域内泛洪-源：NSSA 中的 ASBR-是否宣告路由：是-在何处泛洪：仅NSSA区域内-Link State ID: NSSA ASBR学到的外部网络号-Advertising Router: NSSA中的ASBR-符号：O N2-注：NSSA的ABR（R2）注入NSSA的路由是7类的缺省路由 NSSA的ASBR（R1）注入NSSA的路由是7类的明细路由 R2将R1注入的7类LSA转换为5类LSA后，再向区域0泛洪；但是不会反向把5类的LSA转换成7类LSA明细路由向NSSA内泛洪 7类LSA只能在NSSA区域内泛洪 NSSA中也不会有5类的LSA 路由类型O 区域内路由O IA 区域间路由O E1 1类外部路由 在OSPF中泛洪的过程中，Metric值会增加O E2 2类外部路由 在OSPF中泛洪的过程中，Metric值不变。默认是这样，简化OSPF运算。大多数路由协议(如RIP)的路由放到OSPF中，Seed Metric默认为20命令：redistribute rip subnet metric 200 metric-type 1OSPF选路规则：1.先比较路由类型，顺序如下 O O-IA O-E1 O-E22.在同类路由下才比较Metric改metric可以改Bandwidth也可以改Cost改Cost时，可以直接指定Cost也可以改Cost参考带宽改Cost参考带宽时通常是在带宽大于100M才有必要改，要改就在所有OSPF 路由器上改。OSPF-LSA分类LSA类型代码描述1路由器LSA2网络LSA3网络汇总LSA4ASBR汇总LSA5AS外部LSA6组成员LSA7NSSA外部LSA8外部属性LSA9Opaque LSA （链路本地范围）10Opaque LSA （本地区域范围）11Opaque LSA （AS范围） 路由器LSA（Router LSA）：每一台路由器都会产生路由器LSA通告。这个最基本的LSA通告列出了路由器所有的链路或接口，并指明了它们的状态和沿每条链路方向出站的代价，以及该链路上所有已知的OSPF邻居。这些LSA通告只会在始发它们的区域内部进行泛洪扩散。通过命令show ip ospf database router可以查看数据库中列出了所有路由器LSA通告。 网络LSA（Network LSA）：每一个多路访问网络中的指定路由器（DR）将会产生网络LSA通告。正如前面讨论的，DR路由器可以看作一个“伪”节点，或是一个虚拟路由器，用来描绘一个多路访问网络和与之相连的所有路由器。从这个角度来看，一条网络LSA通告也可以描绘一个逻辑上的“伪”节点，就像一条路由器LSA通告描绘一个物理上的单台路由器一样。网络LSA通告列出了所有与之相连的路由器，包括DR路由器本身。就像路由器LSA一样，网络LSA也仅仅在产生这条网络LSA的区域内部进行泛洪扩散。使用命令show ip ospf database network可以查看一条网络LSA通告的信息。请注意，和路由器LSA不同，网络LSA中没有度量字段。 网络汇总LSA（Network Summary LSA）：是由ABR路由器始发的。ABR路由器将发送网络汇总LSA到一个区域，用来通告该区域外部的目的地址。实际上，这些网络汇总LSA就是ABR路由器告诉在与之相连的区域内的内部路由器它所能到达的目的地址的一种方法。一台ABR路由器也可以通过网络汇总LSA向骨干区域通告与它相连的区域内部的目的地址。在一个区域外部，仍然在一个OSPF自主系统内部的缺省路由也可以通过这种LSA类型来通告。使用命令show ip ospf database summary可以显示链路状态数据库中的网络汇总LSA信息。当一台ABR路由器始发一条网络汇总LSA时，将包括从它本身到正在通告的这条LSA的目的地所耗费的代价。ABR路由器即使知道它有多条路由可以到达目的地，它也只会为这个目的地始发单条网络汇总LSA通告。因此，如果一台ABR路由器在与它本身相连的区域内有多条路由可以到达目的地，那么它将只会始发单一的一条网络汇总LSA到骨干区域，而且这条网络汇总LSA是上述多条路由中代价最低的。同样地，如果一台ABR路由器经过骨干区域从其他的ABR路由器收到多条网络汇总LSA，那么这台始发的ABR路由器将会选择这些LSA通告中代价最低的LSA，并且将把这个LSA的最低代价通告给与它相连的非骨干区域。当其他的路由器从一台ABR路由器收到一条网络汇总LSA通告时，它并不运行SPF算法。相反地，它只是简单地加上从它到那台ABR路由器之间路由的代价，并将这个代价包含在这个LSA通告当中。通过ABR路由器，到达所通告的目的地的路由连同所计算的代价一起被记录进了路由表。这个行为依赖中间路由器代替确定到达目的地的全程路由（Full route）的做法其实是距离矢量协议的行为。因此，虽然在一个区域内部OSPF协议是一个链路状态协议，但是它却使用了距离矢量的算法来查找域间路由。 ASBR汇总LSA（ASBR Summary LSA）：也是由ABR路由器始发的。ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一台ASBR路由器而不是一个网络外，其他的和网络汇总LSA都是一样的。使用命令show ip ospf database asbr-summary可以查看ASBR汇总LSA的信息。这里要注意，其中目的地是一个主机地址，并且掩码是0；通过ASBR汇总LSA通告的目的地将总是一个主机地址，因为它是一条到达一台路由器的路由。 自主系统外部LSA（Autonomous System External LSA）：或者成为外部LSA（External LSA），是始发于ASBR路由器的，用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地或者OSPF自主系统外部的缺省路由的LSA。自主系统外部LSA是链路状态数据库中唯一不与具体的区域相关联的LSA通告。外部LSA通告将在整个自主系统中进行泛洪扩散。使用命令show ip ospf database external可以查看AS外部LSA的信息。 组成员LSA（Group Membership LSA）：是用在OSPF协议的一个增强版本组播OSPF协议（MOSPF协议）中的。MOSPF协议将数据包从一个单一的源地址转发到多个目的地，或者是一组共享D类组播地址的成员。 NSSA外部LSA（NSSA External LSA）:是指在非纯末梢区域（Not-So-Stubby Area， NSSA）内始发于ASBR路由器的LSA通告。NSSA外部LSA通告几乎和自主系统外部LSA通告是相同的。只是不像自主系统外部LSA通告那样在整个OSPF自主系统内进行泛洪扩散，NSSA外部LSA通告仅仅在始发这个NSSA外部LSA通告的非纯末梢区域内部进行泛洪扩散。可以通过命令show ip ospf database nssa-external来显示NSSA外部LSA通告的信息。 外部属性LSA(External Attributes LSA):是被提议作为运行内部BGP协议（iBGP协议）的另一种选择，以便用来传送BGP协议的信息穿过一个OSPF域。这个LSA从来没有在大范围部署过，IOS软件也不支持该LSA。 Opaque LSA：是由标准的LSA头部后面跟随专用信息组成的一类LSA。这个信息字段可以直接由OSPF协议使用，或者由其他应用分发信息到整个OSPF域间接使用。Opaque LSA类型现在用于对OSPF增加可变的扩展特性，例如在MPLS网络中应用流量工程参数。编辑本段在OSPF中的应用在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段：* Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。* Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种：* Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。* Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。* Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。* Packet length-定义整个数据包的长度。* Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。* Authentication type-定义OSPF验证类型。编辑本段原始特性每一个OSPFLSA都有一个生存期，它指示LSA是否仍然还有效。一旦LSA到达了最大生存期（1小时），它就会被抛弃。在生存期内，源路由器每 30分钟发送一个刷新包来刷新LSA。发送刷新包为了防止LSA过期，不管网络拓朴结构是否有变化。每10分钟在所有LSA上完成一次校验和。路由器对它产生的LSA和从其他路由器接收的LSA保持跟踪。路由器刷新它产生的LSA；计算从其他路由器接收的LSA的生存期。在具有LSA组定步特性之前，CiscoIOS软件在一个计时器上完成刷新，在另一个计时器上完成校验和及生存期计算。比如刷新时，软件每30分钟扫描一次整个数据库，刷新路由器产生的每一个LSA，不管它有多老了。图11-1表示所有的LSA立即被刷新。该过程浪费了CPU的资源，因为只有一小部分数据库需要被刷新。一个大型的OSPF数据库（几千个LSA）包括上千个具有不同生存期的LSA。在一个计时器上的刷新导致所有LSA的生存期同步，引起立即产生多个CPU进程。而且，巨大数量的LSA还能引起网络传输量剧增，在短时间消耗大量的网络资源。所有LSA被刷新，以太网上120个外部LSA需要3个包。编辑本段解决方法这个问题通过使每个LSA具有自己的计时器来解决。还借用这个刷新示例，30分钟后每个LSA都得到刷新，与其他LSA无关。所以CPU只在需要时才被使用。但是，频繁地、随意地、刷新的LSA需要那些路由器必须发送出去的、很少被刷新的LSA提供许多包。这将降低带宽的利用率。在频繁地、随意的时间间隔内，另一个LSA需要被刷新这个被刷新的包只包含几个LSA单个LSA计时器因此，用路由器延迟一个时间间隔来代替单个计时器时间直至完成LSA刷新功能。累积的LSA组成一个组，然后被刷新，并在一个或几个包中被发送出去。这样，刷新包被定步、校验和及计算生存期也一样。定步间隔是可配置的，缺省值是4分钟，为进一步避免同步而被随意化了。组定步间隔与路由器正在刷新、做校验和及计算生存期的LSA的个数成反比。比如，假设有将近10，000个LSA，减小定步间隔是有益的。如果有一个很小的数据库（40100个LSA），那么将定步间隔增加到1020分钟会稍有益处的。LSA组之间的定步缺省值是240秒（4分钟）。取值范围在10秒到1800秒之间（半小时）。为了修改LSA组定步间隔，在路由器配置方式中执行下列命令：命令作用lsa-group-pacingseconds修改LSA组定步。OSPF的LSA类型种类繁多，往往让人头晕恶心。然后OSPF又是目前应用最广泛的IGP协议，我们不得不对它进行研究。OSPF的LSA类型一共有11种（之前说错12种自己数来数去少一种，哈哈，纠正下），分别是：LSA1 路由器LSA（Router LSA）LSA2 网络LSA（Network LSA）LSA3 网络汇总LSA（Network summary LSA）LSA4 ASBR汇总LSA（ASBR summary LSA）LSA5 自治系统外部LSA （Autonomous system external LSA）LSA6 组成员LSA （Group membership LSA） *目前不支持组播OSPF （MOSPF协议）LSA7 NSSA外部LSA （NSSA External LSA）LSA8 BGP的外部属性LSA（External attributes LSA for BGP）LSA9 不透明LSA(本地链路范围) (opaque LSA) *目前主要用于MPLS多协议标签交换协议LSA10 不透明LSA(本地区域范围) (opaque LSA) *目前主要用于MPLS多协议标签交换协议LSA11 不透明LSA(AS范围) (opaque LSA) *目前主要用于MPLS多协议标签交换协议这11种LSA中，我们主要研究其中的LSA1、2、3、4、5、7。其余的在一些特殊环境使用，暂时不对它们进行深入的探讨。请先看一幅图，此图涵盖了我们所研究的6种LSA类型在OSPF环境中的作用。* 图中ADV是通告路由器；ABR是区域边界路由器；ASBR是自治系统边界路由器。 LSA1 路由器LSA（Router LSA）描述路由器的直连链路状态信息。由每个发起路由器通告，只在本区域内传递，不会超过ABR。 LSA2 网络LSA（Network LSA）描述本区域内BMA/NBMA（串行连接信息不会在此出现）的网络信息以及连接到此网络的路由器。由本BMA/NBMA网络的DR或BDR通告，只在本区域传递。 LSA3 网络汇总LSA（Network summary LSA）描述OSPF的区域间路由（在路由表中以 O IA 标识）。原LSA 1所描述的路由信息会由所在区域的ABR将其转换为LSA 3。LSA3可以传播到整个OSPF的所有区域（特殊区域除外）。由ABR通告。注意：LSA 3每穿越一个ABR，其ADV Router都会发生改变，ADV Router转变为最后一次穿越的ABR路由器。 LSA5 自治系统外部LSA （Autonomous system external LSA）没有看错，这里是LSA 5，我们先讲LSA 5再反过来看LSA 4。LSA 5描述的是OSPF区域以外的路由（RIP、EIGRP、BGP等等）。由ASBR所通告，LSA 5可以传播到整个OSPF的所有区域（特殊区域除外）。注意：LSA 5的通告路由器在穿越ABR的时候是不会改变的。 LSA4 ASBR汇总LSA（ASBR summary LSA）LSA 4所承载的内容是：ASBR的Router-ID。LSA 4其实就是图中R4（通告路由器）将Area 3中R11的Router-ID信息转换为LSA 4，在整个OSPF域中泛洪传播（由于LSA 5的通告路由器在穿越ABR的时候不会改变，如图中Area 3的LSA 5在穿越R4到达Area 0时，通告路由器不改变仍然是R11，因此除了Area 3，Area 0和其他区域都不知道R11的信息。此时就需要LSA 4为Area0和其他区域提供R11的信息，可以这么说，LSA 4是为LSA5所服务的）。 OSPF的特殊区域：Stub Area末梢区域在Stub区域中只有域内和域间路由。只允许LSA 3进入本区域，LSA 4/5不允许进入。配置Stub区域后会在区域内自动的生成一条默认路由（以便访问OSPF中其他区域的网络）。 OSPF的特殊区域：Total Stub Area绝对末梢区域在Total Stub Area中只有本区域内的路由。LSA3/4/5均不允许进入本区域。配置Total Stub Area后会在区域内自动的生成一条默认路由（以便访问OSPF中其他区域的网络）。 OSPF的特殊区域：NSSA Area次末梢区域在NSSA区域中允许存在ASBR，所以也就可以引入外部路由。这个外部路由在NSSA区域内以LSA 7存在。当此LSA 7路由离开NSSA区域进入别的区域时，NSSA的ABR会进行LSA 7向LSA 5的转换（如图Area 6所示）。本区域只允许LSA 3进入，禁止LSA4/5的进入。所以此区域有域内、域间和外部路由。配置NSSA区域需要在区域内手工的创建一条默认路由（以便访问OSPF中其他区域的网络）。# router ospf x# area 6 nssa default-information-originate OSPF的特殊区域：Total NSSA Area绝对次末梢区域在NSSA区域中允许存在ASBR，所以也就可以引入外部路由。这个外部路由在NSSA区域内以LSA 7存在。当此LSA 7路由离开NSSA区域进入别的区域时，NSSA的ABR会进行LSA 7向LSA 5的转换（如图Area 7所示）。本区域禁止LSA3/4/5进入，只有本区域内路由和外部路由。配置Total NSSA Area后会在区域内自动的生成一条默认路由（以便访问OSPF中其他区域的网络）。 NSSA原理简介众所周知，OSPF路由协议是目前因特网中应用最为广泛一种IGP，而NSSA则是在该协议发展过程中产生的一种新的属性，她的英文全称是”not-so-stubby” area，一个充满了幽默味道的名字。要想了解该属性的特征，我们先从路由协议的发展历程讲起。1.2 从D-V算法到链路状态算法RIP作为最古老的动态路由协议，使用D-V算法来计算路由。由于当时的网络环境非常简单，所以RIP协议的设计思想也是简洁为本，只求完成最基本的功能。这样在RIP应用于大型拓扑复杂的网络时，就会出现效率不高、收敛慢、路由自环等问题。其中尤以路由自环的危害最大。此时必须有新的路由协议来适应日益复杂的网络，而且新的路由协议必须要解决RIP遇到的所有问题。由于D-V算法对网络的理解是基于“平面的”在运行RIP协议的路由器眼中，网络仅仅是由一个个直连的邻居和一条条由邻居通告的路由组成。这样在网络拓扑变化时难免会导致计算错误，产生自环。为了彻底解决这个问题，一种全新的算法链路状态算法应运而生。该算法从“立体”的角度来看待网络，每一台路由器都理解全局网络的拓扑结构，并依据此来计算路由，由于每台路由器对网络的整体情况“一切尽在掌握”，所以自环的问题被这彻底的解决。1.3 OSPF协议与区域基于链路状态算法的OSPF协议虽然彻底的解决了路由自环问题，但这种算法本身也有很多固有的缺陷：耗费更多内存资源：每台路由器都必须保存整个网络的拓扑结构（以LSDB的形态）耗费更多CPU资源：该算法的路由计算使用SPF算法，较D-V算法要复杂的多。计算更为频繁：只要网络中有任何一台路由器的拓扑方生变化，会导致网络中所有的路由器进行SPF计算，而且每台路由器都是将SPF算法重新执行一遍，以便找出变化的路由。而且，无论是D-V算法还是链路状态的路由协议都存在如下缺陷：没有从协议本身反映出网络的层次结构。因为实际应用中的一个网络是由各种级别的路由器组成的，有核心层的骨干路由器、汇聚层的高端路由器、接入层的低端路由器。这些路由器承担的任务不同，处理性能也不一样。但在路由协议中，所有的路由器都要完成几乎是相同的工作：发送已知的路由给邻居路由器，根据从邻居路由器获得的路由信息计算本地路由表。虽然每台路由器的接口数量不同，但最终计算得来的路由表的规模基本是一样的。为了彻底解决上述问题，OSPF提出了区域的概念（AREA），区域是将所有运行OSPF 的路由器人为的分成不同的组，以区域id来标示。在区域内路由计算的方法不变，由于划分区域之后，每个区域内的路由器不会很多，所有上述缺陷表现得并不严重，带来的后果可以忽略不计。而在区域之间计算路由时采用D-V算法，这样三个缺点就被成功的规避了。实际上区域概念的提出意义远不只这些，在划分为区域之后：网络的拓扑结构就与路由协议之间存在了一种对应关系，核心和高端的路由器由于处理能力强，可以规划在骨干区域之中。因为骨干区域的路由器要承担更多的路由计算任务。每个单独的区域实际上就是一个独立于网络中其他区域的系统，可以在不同的区域中试行不同的路由策略，使组网规划更为灵活方便。实际上OSPF 协议在当今的网络中广为流行，不是因为她使用了无环路的链路状态算法，而是因为她提出了区域的概念！1.4 STUB区域STUB区域就是一个对区域概念的最典型的应用。STUB区域的设计思想在于：在划分了区域之后，非骨干区域中的路由器对于区域外的路由，一定要通过ABR（区域边界路由器）来转发，或者说对于区域内的路由器来说ABR是一个通往外部世界的必经之路。既然如此，对于区域内的路由器来说，就没有必要知道通往外部世界的详细的路由了，代之以由ABR向该区域发布一条缺省路由来指导报文的发送。这样在区域内的路由器中就只有为数不多的区域内路由和一条指向ABR的缺省路由。而且无论区域外的路由如何变化，都不会影响到区域内路由器的路由表。由于区域内的路由器通常是由一些处理能力有限的低端路由器组成，所以处于STUB区域内的这些低端设备既不需要保存庞大的路由表，也不需要经常性的进行路由计算。有了STUB属性之后，网络的规划更符合实际的设备特点。以上描述的只是STUB区域的设计思想，在协议文本中，对STUB区域的精确定义是：STUB区域一定是非骨干区域和非转换区域（可以配置虚连接的区域），并且在该区域中不可传递Type 5类型的LSA。 因为协议的设计者认为路由表中的绝大部分路由均是来自自治系统外部的引入的路由。（由于OSPF是链路状态算法的路由协议，LSA就是用来描述网络拓扑结构的一种数据结构。在OSPF 中将LSA分为5类：type1、2两种用来描述区域内的路由信息；type3用来描述区域间的路由信息；type4、5用来描述自治系统外部的路由信息。）需要注意的是定义中对于过滤TYPE5类型的LSA使用的描述语言是“不可传递”，这就意味着不仅区域外的ASE（自治系统外部）路由无法传递到STUB 区域中，同时STUB区域内部的ASE路由也无法传递到本区域之外。换一句更通俗的话来描述：STUB区域内的路由器都不可引入任何外部的路由（包括静态路由）。这样的定义未免太过严厉了。因为在实际的组网中，并不是所有的设备都会运行OSPF协议。例如：用户拨号上网时使用的接入服务器就需要连接路由器上因特网，但通常接入服务器上并不支持（也不需要）OSPF协议，而是通过配置静态路由实现路由功能。很多时候ISP为了保密或易于管理的需要，在连接用户侧的路由器时使用静态路由。总之：在一个网络中所有的路由器上都配置OSPF，而不使用静态路由的情况几乎是不存在的。也就是说STUB区域的适用条件也是不存在的。1.5 NSSA区域STUB区域虽然为合理的规划网络描绘了美好的前景，但她在实际的组网中又不具备可操作性，未免遗憾。但此时的OSPF协议已经基本成型，不可能再做大的修改。为了弥补缺陷，协议设计者提出了一种新的概念NSSA，并且作为OSPF协议的一种扩展属性单独在RFC 1587中描述。NSSA需要完成如下任务：自治系统外的ASE路由不可以进入到NSSA区域中，但是NSSA区域内的路由器引入的ASE路由可以在NSSA中传播并发送到区域之外。即：取消了STUB关于ASE的双向传播的限制（区域外的进不来，区域里的也出不去），改为单向限制（区域外的进