OSPF的路由

前言：

1. OSPF的LSA是网络中路由器用来共享自身链路状态信息的消息。通过LSA，所有路由器能构建一致的拓扑数据库（LSDB），从而计算出最短路径

2. LSA是OSPF链路状态信息的载体

3. 同一区域的OSPF路由器拥有完全一致的LSDB

---

LSA的作用是什么？

简单来说LSA是OSPF路由器之间交换的“网络地图碎片”，每个LSA描述了一小块网络拓扑信息（比如直连网段、邻居关系、外部路由等）。所有LSA汇总后，路由器就能拼出完整的网络地图

LSA的核心类型（常用5类）

1. Router LSA（Type 1）区域内通告

• 谁生成？：每个OSPF路由器都会生成

• 作用：告诉其他路由器“我直连哪些网段，开销是多少，邻居是谁”

• 传播范围：仅在单个区域内（如区域0或区域1）传递

• 例子：
  路由器A发送Type 1 LSA：“我连着网段192.168.1.0/24（开销10），邻居是路由器B”

---

2. Network LSA（Type 2）

• 谁生成？：由DR生成，用于广播网络（如以太网）

• 作用：描述“列出了一个广播型网络中有哪些路由器参与了该OSPF的运行”

• 传播范围：仅在单个区域内（如区域0或区域1）传递

• 例子：
  在一个以太网中，DR发送Type 2 LSA：“这个网络里有路由器A、B、C”

---

区域划分

划分区域后路由器分为两种：

1. 区域内部路由器：该设备的所有接口都属于同一个区域（如都在OSPF的区域0中） 

2. 区域边界路由器（ABR）：该设备的所有接口分别连接两个及两个以上的区域，并且有一个                   接口必须属于区域0（如该设备的G0/0/1接口属于区域00G0/0/1 接口属于区域1）

---

ASBR:

ASBR的主要作用是负责外部路由引入和生成外部LSA（Type 5 LSA或Type 7 LSA），ASBR可以位于任何OSPF区域（除了Stub或Totally Stubby这两个区域）

ASBR将外部路由信息以5类LSA的形式在OSPF网络中内泛洪

ABR（区域边界路由器）和ASBR（自治系统边界路由器）可以在同一个路由器上共存

OSPF区分两种外部路由度量值类型：

• ​​E1（Metric-Type-1 ）​​：外部度量值（metric）与内部到达ASBR的度量值相加，作为总开销

• ​​E2（Metric-Type-2）​​：仅使用外部度量值，忽略内部路径开销（默认类型）

---

OSPF的自治系统的：

OSPF的自治系统（OSPF Domain）是指一个由同一管理机构控制、运行OSPF协议的网络区域，所有路由器通过OSPF交换路由信息，形成一个逻辑上的统一路由域

​组成：

1. ​​内部路由器​​：

   • 仅属于一个OSPF区域，负责维护该区域的链路状态数据库（LSDB）

2. ​​ABR（区域边界路由器）​​：

   • 连接多个OSPF区域（至少包含骨干区域）

   • 负责将不同区域的路由信息汇总并传递到其他区域（生成Type 3 LSA）

3. ​​ASBR（自治系统边界路由器）​​：

   • 位于OSPF自治系统的边界，连接外部网络（如其他自治系统或静态路由）

   • 负责引入外部路由（生成Type 5 LSA或Type 7 LSA）

---

3. Summary LSA（Type 3）

• 谁生成？：由ABR（区域边界路由器）生成

• 作用：将其他区域的网络信息通告到本区域（如 区域0的网络信息传送到区域1）

• 传播范围：跨区域传递（但只在OSPF自治系统内）

• 例子：
  ABR发送Type 3 LSA到区域1：“区域0中有网段10.0.0.0/24，开销是20”

---

4. ASBR Summary LSA（Type 4）

• 谁生成？：由ABR生成

• 作用：向其他OSPF区域（除了ASBR所在的区域）通告​​ASBR（自治系统边界路由器）的存               在​​，使其他区域的路由器知道如何到达ASBR以获取外部路由

• 传播范围：跨区域传递（如区域0到区域1）

• 例子：ABR发送Type 4 LSA到区域1：“区域0中有个ASBR路由器X，可以通过它到达外部网               络”

• 简单来说：四类LSA是外部路由的“导航”，告诉其他区域如何找到ASBR（外部路由的入口）

---

5. External LSA（Type 5）

• 谁生成？：由ASBR生成

• 作用：引入外部路由（如通过RIP、静态路由引入的网段）

• 传播范围：整个OSPF自治系统（除特殊区域）

• 例子：
  ASBR发送Type 5 LSA：“外部网络172.16.0.0/16，开销是50（通过静态路由引入）

• 简单来说：五类LSA是外部路由的“内容”，告诉OSPF域内设备外部网络的存在及路径开销

---

NSSA External LSA（Type 7）

• 谁生成？：由NSSA区域内的ASBR生成。

• 使用特定：仅在特殊区域（NSSA）使用

• 作用：在NSSA区域内通告外部路由（类似Type 5，但仅在NSSA区域传递）

• 传播范围：仅在NSSA区域内传播，通过ABR转换为Type 5后传递到其他区域

---

虚连接（Virtual Link）

 OSPF要求所有非骨干区域必须直接连接到骨干区域（Area 0），以确保路由信息通过LSA泛洪传递，但并不是说必须要求物理上的连接，可以通过虚连接使非骨干区域在逻辑上连续，维持路由可达性

举例：Area 1需要通过Area 2（非骨干区域）与Area 0通信，此时可在Area 2内建立虚连接

配置前提​​

• 两端必须为​​ABR（区域边界路由器）​​，而且还属于同一OSPF进程

• 虚连接必须跨越​​骨干区域（Area 0）​​，而且中间区域不能是特殊区域

---

区域间路由的防环机制

OSPF区域间的路由有可能会产生环路，因此需要一些手段来防止环路的产生

1. ​​所有非骨干区域必须直连骨干区域​​：OSPF要求非骨干区域（如Area 1、Area 2）必须通过骨干区域（Area 0）交换路由信息。若物理拓扑无法直连，则需通过虚连接（Virtual Link）逻辑连接

2. Type 3 LSA的传播限制​​：Type 3 LSA（汇总路由）由ABR生成，仅在骨干区域和其他相连区域之间传播，​​禁止在非骨干区域之间直接传递

3. 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

---

OSPF路由遵循以下优先级顺序，区域内路由>区域间路由>外部路由1>外部路由2

LSA的作用总结：

1. 描述网络结构：Type 1、Type 2 构建单个区域的详细拓扑

2. 跨区域通信：Type 3、Type 4 实现区域间路由摘要和ASBR定位

3. 引入外部路由：Type 5、Type 7 将其他协议的路由注入OSPF