ospf协议lsa是什么(ospf各类lsa的作用)

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在这篇文章中,我们将深入了解OSPF(开放最短路径优先)协议中的LSA(链路状态通告)类型。

ospf协议lsa是什么(ospf各类lsa的作用)

我们将介绍OSPF协议的基本概念,并详细探讨LSA Type 1到8,它们分别是Router LSA、Network LSA、Summary LSA、ASBR Summary LSA、AS External LSA、Group Membership LSA、NSSA External LSA和Opaque LSA。每个LSA类型都有其独特的用途和在OSPF网络中起着关键作用。

ospf协议lsa是什么(ospf各类lsa的作用)

  • LSA Type 1: Router LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 2: Network LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 3: Summary LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 4: ASBR Summary LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 5: AS External LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 6: Group Membership LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 7: NSSA External LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • LSA Type 8: Opaque LSA

    • 定义

    • 拓扑图

    • LSA结构

    • 在网络拓扑中的作用

    • 生成与洪泛

  • 配置LSA

    • 华为:配置Router LSA (LSA Type 1)

    • 思科:配置Summary LSA (LSA Type 3)

    • Juniper:配置AS External LSA (LSA Type 5)

  • 8种LSA对比

LSA Type 1: Router LSA

定义

Router LSA是OSPF协议中LSA Type 1的类型,它由OSPF路由器生成,并且用于描述该路由器连接到的所有链接。每个OSPF路由器都会生成并发送自己的Router LSA到其直连网络上的所有OSPF邻居。

拓扑图

在Router LSA中,每个OSPF路由器都会生成自己的Router LSA,并向直连网络上的所有OSPF邻居发送。拓扑图中,你可以画出多个路由器,每个路由器连接到不同的网络,如下所示:

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LSA结构

Router LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • Router LSA的类型字段,标识为1。
  • 路由器ID:指明生成该LSA的路由器的ID。
  • LSA序列号:用于标识该LSA的版本和更新。
  • 路由器的链路状态信息:包括了该路由器连接到的所有网络和链路的详细信息,例如IP地址、子网掩码、链路类型和链路状态等。
  • 附加的LSA头信息:可能包含其他附加信息,具体取决于OSPF的版本和实现。
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在网络拓扑中的作用

Router LSA扮演着OSPF网络拓扑中的关键角色。它包含了该路由器连接到的所有网络和链路信息,使得其他路由器可以了解整个OSPF区域的拓扑结构。通过Router LSA,OSPF路由器可以计算出到达目标网络的最佳路径,并构建最短路径树。

生成与洪泛

当一个OSPF路由器启动或网络拓扑发生变化时,它会生成自己的Router LSA。然后,该Router LSA会被洪泛到所有的OSPF邻居。接收到Router LSA的邻居会使用其中的信息更新自己的链路状态数据库(LSDB)。任何链路状态数据库的变化都会触发SPF(最短路径优先)计算,从而更新路由表。

LSA Type 2: Network LSA

定义

Network LSA是OSPF协议中LSA Type 2的类型,它用于描述多点网络(例如,以太网段)的连接情况。当OSPF网络中存在多个路由器连接到同一个多点网络时,其中一个选举为设计路由器(Designated Router,DR),另一个选举为备份设计路由器(Backup Designated Router,BDR),它们负责维护和广播该多点网络的Link-State信息。

拓扑图

在Network LSA中,用于描述多点网络(例如,以太网段)的连接情况。在多点网络中,一个路由器被选举为设计路由器(DR),另一个选举为备份设计路由器(BDR),它们负责维护和广播该多点网络的Link-State信息。拓扑图可以是这样的:

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在这个拓扑中,Router 1是设计路由器,负责广播多点网络A的Link-State信息,Router 2是备份设计路由器。

LSA结构

Network LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • Network LSA的类型字段,标识为2。
  • 网络的网络掩码。
  • 设计路由器(DR)的ID:负责该多点网络的广播任务。
  • 备份设计路由器(BDR)的ID:在DR失效时接替DR的广播任务。
  • 链路状态信息:包含连接到该多点网络的所有OSPF路由器的ID。
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在网络拓扑中的作用

Network LSA的主要作用是在多点网络中传播连接到该网络的OSPF路由器的信息。它使得网络中的所有OSPF路由器都能了解到该多点网络的拓扑结构,包括连接到该网络的其他路由器的ID。

生成与洪泛

当一个OSPF路由器连接到一个多点网络时,它会生成一个Network LSA,并向DR发送该LSA。DR接收到Network LSA后,会将其洪泛给网络中的其他OSPF路由器,包括备份设计路由器(BDR)和普通路由器。这样,所有的OSPF路由器都能了解到该多点网络的连接情况。

当DR或BDR发生变化,或者有新的OSPF路由器加入到多点网络中,会触发Network LSA的重新生成和洪泛,以更新网络中的LSDB和路由表。

LSA Type 3: Summary LSA

定义

Summary LSA是OSPF协议中LSA Type 3的类型,它用于描述从一个区域(Area)到另一个区域的路由信息。OSPF网络通常被划分为多个区域,每个区域内部的路由信息对外部的区域是不可见的。为了在不同区域之间实现路由,边界路由器(Area Border Router,ABR)会生成Summary LSA,携带了到达目标网络的路径摘要信息。

拓扑图

Summary LSA用于描述从一个区域到另一个区域的路由信息。ABR连接到多个区域,它生成Summary LSA,并将其传递给连接的其他区域的ABR。拓扑图如下所示:

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在这个拓扑中,Area 0是主干区域,Area 1和Area 2是两个连接到主干区域的区域。每个区域有一个ABR,负责将Summary LSA传递给其他区域的ABR。

LSA结构

Summary LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • Summary LSA的类型字段,标识为3。
  • 目标网络的网络地址和网络掩码。
  • 目标网络的路由指向下一跳的ABR的ID。
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在网络拓扑中的作用

Summary LSA的主要作用是在不同的区域之间传播路由信息。当一个ABR连接到多个区域时,它会根据来自本地区域的路由信息生成Summary LSA,并向连接的其他区域的ABR发送这些LSA。这样,其他区域的ABR就能了解到可达目标网络的摘要路径,从而实现区域间的路由。

生成与洪泛

当一个ABR连接到多个区域时,它会定期生成Summary LSA,并向其他区域的ABR洪泛这些LSA。这样,其他区域的ABR就能更新自己的LSDB和路由表,以反映出到达目标网络的最佳路径。

需要注意的是,Summary LSA只会在区域边界之间传播,不会进入到区域内部,因此它只影响区域间的路由计算。

LSA Type 4: ASBR Summary LSA

定义

ASBR Summary LSA是OSPF协议中LSA Type 4的类型,它用于描述到达ASBR(Autonomous System Boundary Router,自治系统边界路由器)的路径摘要信息。ASBR是连接不同自治系统的边界路由器,而ASBR Summary LSA则帮助在不同自治系统之间传递路由信息。

拓扑图

ASBR Summary LSA用于描述到达ASBR的路径摘要信息。ABR生成ASBR Summary LSA并向连接的其他自治系统的ABR发送。拓扑图如下所示:

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在这个拓扑中,有两个NSSA区域(非完全Stub区域),每个NSSA区域有一个ASBR。ASBR生成ASBR Summary LSA并将其传递给连接的其他区域的ABR。

LSA结构

ASBR Summary LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • ASBR Summary LSA的类型字段,标识为4。
  • 到达目标ASBR的路径摘要信息,包括目标网络地址、网络掩码和下一跳的ABR的ID。
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在网络拓扑中的作用

ASBR Summary LSA的主要作用是在不同自治系统之间传递路由信息。当一个ABR连接到多个自治系统时,它会根据来自本地自治系统的路由信息生成ASBR Summary LSA,并向连接的其他自治系统的ABR发送这些LSA。这样,其他自治系统的ABR就能了解到可达目标ASBR的摘要路径,从而实现自治系统间的路由。

生成与洪泛

当一个ABR连接到多个自治系统时,它会定期生成ASBR Summary LSA,并向其他自治系统的ABR洪泛这些LSA。这样,其他自治系统的ABR就能更新自己的LSDB和路由表,以反映出到达目标ASBR的最佳路径。

LSA Type 5: AS External LSA

定义

AS External LSA是OSPF协议中LSA Type 5的类型,它用于描述从一个自治系统到另一个自治系统的外部路径摘要信息。当一个ASBR连接到另一个自治系统时,它会生成AS External LSA,并将该LSA广播到整个本地自治系统内。

拓扑图

AS External LSA用于描述从一个自治系统到另一个自治系统的外部路径摘要信息。ASBR生成AS External LSA并将其洪泛到整个本地自治系统内。拓扑图如下所示:

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在这个拓扑中,有一个ASBR连接到外部网络。ASBR学习到外部路由后,生成AS External LSA,并洪泛给本地自治系统内的所有OSPF路由器。

LSA结构

AS External LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • AS External LSA的类型字段,标识为5。
  • 到达目标网络的路径摘要信息,包括目标网络地址、网络掩码、外部下一跳的IP地址以及外部路由的Metric值。
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在网络拓扑中的作用

AS External LSA的主要作用是在一个自治系统内传播到达外部目标网络的路由信息。当一个ASBR从另一个自治系统学习到外部路由时,它会生成AS External LSA并将其洪泛到整个本地自治系统内,让其他OSPF路由器了解到达外部目标网络的路径。

生成与洪泛

当一个ASBR学习到外部路由时,它会生成AS External LSA,并向本地自治系统内的所有OSPF路由器洪泛这些LSA。这样,所有的OSPF路由器都能了解到达外部目标网络的摘要路径,从而实现到达外部目标网络的路由。

需要注意的是,AS External LSA只在本地自治系统内传播,不会跨越自治系统传播。

LSA Type 6: Group Membership LSA

定义

Group Membership LSA是OSPF协议中LSA Type 6的类型,它用于组播(Multicast)组成员的状态信息。OSPF支持多播组成员的发现,Group Membership LSA用于传递组播组的成员信息。

拓扑图

Group Membership LSA用于传递组播组成员的状态信息。在拓扑图中,你可以描述一个或多个路由器加入了一个组播组的情况,如下所示:

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在这个拓扑中,Router 1加入了一个名为Group X的组播组,并生成Group Membership LSA来传递这一信息。

LSA结构

Group Membership LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • Group Membership LSA的类型字段,标识为6。
  • 组播组地址。
  • 组成员的OSPF路由器的ID。

在网络拓扑中的作用

Group Membership LSA的主要作用是传递组播组成员的状态信息。当有新的OSPF路由器加入或退出组播组时,会触发Group Membership LSA的生成和洪泛,从而更新网络中的LSDB,使得其他OSPF路由器了解到组播组的成员信息。

生成与洪泛

当有新的OSPF路由器加入或退出组播组时,组播组的成员状态会触发Group Membership LSA的生成。然后,该LSA会被洪泛到所有的OSPF邻居,让其他OSPF路由器了解组播组的最新成员信息。

LSA Type 7: NSSA External LSA

定义

NSSA External LSA是OSPF协议中LSA Type 7的类型,它用于描述在NSSA(Not-So-Stubby Area,非完全Stub区域)内部到达外部目标网络的路径摘要信息。NSSA是一种特殊类型的OSPF区域,允许连接到外部网络,但不允许将外部路由洪泛到整个OSPF网络中。

拓扑图

NSSA External LSA用于描述NSSA内部到达外部目标网络的路径摘要信息。在拓扑图中,你可以描述一个NSSA区域连接到外部网络的情况,如下所示:

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在这个拓扑中,NSSA Area连接到ASBR,ASBR从外部网络学习到外部路由,并生成NSSA External LSA来传递到达外部目标网络的路径摘要信息。

LSA结构

NSSA External LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • NSSA External LSA的类型字段,标识为7。
  • 到达目标网络的路径摘要信息,包括目标网络地址、网络掩码、外部下一跳的IP地址以及外部路由的Metric值。

在网络拓扑中的作用

NSSA External LSA的主要作用是在NSSA内部传播到达外部目标网络的路由信息。当一个NSSA ASBR从外部网络学习到外部路由时,它会生成NSSA External LSA并将其洪泛到整个NSSA内,让NSSA内的其他OSPF路由器了解到达外部目标网络的路径。

生成与洪泛

当一个NSSA ASBR学习到外部路由时,它会生成NSSA External LSA,并向整个NSSA内的所有OSPF路由器洪泛这些LSA。这样,所有的NSSA内部的OSPF路由器都能了解到达外部目标网络的摘要路径,从而实现到达外部目标网络的路由。

需要注意的是,NSSA External LSA只在NSSA内部传播,不会进入到其他OSPF区域或者整个OSPF网络中。这样,NSSA保持了一种“部分Stub”的特性,允许连接到外部网络,但不会将外部路由洪泛到整个OSPF网络中,避免了不必要的路由信息洪泛和资源浪费。

LSA Type 8: Opaque LSA

定义

Opaque LSA是OSPF协议中LSA Type 8的类型,它用于扩展OSPF协议,允许厂商自定义的扩展功能和信息传递。Opaque LSA允许在OSPF网络中传递与OSPF协议本身无关的信息,例如MPLS标签信息、质量服务(QoS)参数等。

拓扑图

Opaque LSA用于扩展OSPF协议,允许厂商自定义的扩展功能和信息传递。在拓扑图中,你可以描述一些特定的厂商自定义扩展,如下所示:

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在这个拓扑中,Router 1生成了一个特定厂商定义的Opaque LSA,用于传递厂商自定义的扩展信息。

LSA结构

Opaque LSA的结构包含了以下重要的信息:

  • Opaque LSA的类型字段,标识为8。
  • 具体的Opaque LSA子类型。
  • 厂商自定义的扩展信息。

在网络拓扑中的作用

Opaque LSA的主要作用是支持厂商自定义的扩展功能和信息传递。它允许厂商在OSPF网络中传递与OSPF协议本身无关的信息,从而满足特定网络需求和应用场景。通过Opaque LSA,网络设备可以在OSPF协议的基础上实现更多的高级功能和特性。

生成与洪泛

生成和洪泛Opaque LSA的过程是由厂商自己定义的,并且可能因厂商而异。通常,网络设备需要支持相应的厂商特定功能和协议扩展,才能生成和洪泛Opaque LSA。洪泛的方式与其他LSA类型类似,通过向OSPF邻居发送相应的LSA实现信息的传递。

配置LSA

瑞哥将介绍三个厂商(华为、思科和Juniper)在配置OSPF LSA类型1-8时的实际案例。为了不让篇幅很长,每个厂商将举例一个LSA类型的配置案例。

华为:配置Router LSA (LSA Type 1)

在这个示例中,我们将展示如何在华为设备上配置Router LSA。Router LSA用于描述路由器连接到的所有链接信息。

  1. 首先,进入OSPF进程配置模式:
// 进入OSPF进程配置模式
[Router] ospf 1
  1. 接下来,配置Router ID:
// 配置Router ID为1.1.1.1
[Router-ospf-1] router-id 1.1.1.1
  1. 配置OSPF区域:
// 将接口GigabitEthernet 0/0/1加入到区域0
[Router-ospf-1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[Router-ospf-1-GigabitEthernet0/0/1] ospf 1 area 0
  1. 最后,启用OSPF进程:
// 启用OSPF进程
[Router-ospf-1] quit
[Router] ospf 1
[Router-ospf-1] quit

思科:配置Summary LSA (LSA Type 3)

在这个示例中,我们将展示如何在思科设备上配置Summary LSA。Summary LSA用于描述从一个区域到另一个区域的路径摘要信息。

  1. 首先,进入OSPF进程配置模式:
// 进入OSPF进程配置模式
Router(config) router ospf 1
  1. 接下来,配置Router ID:
// 配置Router ID为1.1.1.1
Router(config-router) router-id 1.1.1.1
  1. 配置OSPF区域:
// 将接口GigabitEthernet 0/0/1加入到区域0
Router(config-router) network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
  1. 配置Summary LSA的分发:
// 将Summary LSA分发到区域0
Router(config-router) area 0 range 10.0.0.0 255.0.0.0
  1. 最后,退出OSPF进程配置模式并保存配置:
Router(config-router) end
Router# copy running-config startup-config

Juniper:配置AS External LSA (LSA Type 5)

在这个示例中,我们将展示如何在Juniper设备上配置AS External LSA。AS External LSA用于描述从一个自治系统到另一个自治系统的外部路径摘要信息。

  1. 首先,进入编辑模式:
// 进入编辑模式
[edit]
  1. 配置Router ID:
// 配置Router ID为1.1.1.1
[edit] routing-options
[edit routing-options] router-id 1.1.1.1;
  1. 配置OSPF区域:
// 将接口ge-0/0/1.0加入到区域0
[edit] protocols ospf area 0.0.0.0
[edit protocols ospf area 0.0.0.0] interface ge-0/0/1.0
  1. 配置AS External LSA的分发:
// 将AS External LSA分发到所有OSPF区域
[edit] protocols ospf export all;
  1. 最后,保存配置并退出编辑模式:
[edit] commit and-quit

以上示例展示了华为、思科和Juniper设备上配置OSPF LSA类型1-8的实际案例。每个厂商的配置可能有所不同,但基本思路是类似的,在实际网络中,配置OSPF需要根据网络拓扑和需求进行相应调整。

8种LSA对比

ospf协议lsa是什么(ospf各类lsa的作用)
LSA类型 类型标识 描述 生成者 传递范围
Router LSA Type 1 描述路由器连接到的所有链接信息 路由器 向直连网络上的所有邻居洪泛
Network LSA Type 2 描述多点网络的连接情况 DR(设计路由器) 仅在多点网络内传递
Summary LSA Type 3 描述从一个区域到另一个区域的路径摘要信息 ABR(区域边界路由器) 仅在区域间传递
ASBR Summary LSA Type 4 描述到达ASBR的路径摘要信息 ABR 仅在自治系统间传递
AS External LSA Type 5 描述从一个自治系统到另一个自治系统的外部路径摘要信息 ASBR 在本地自治系统内洪泛
Group Membership LSA Type 6 传递组播组成员的状态信息 路由器 在组播组内洪泛
NSSA External LSA Type 7 描述NSSA内部到达外部目标网络的路径摘要信息 NSSA ASBR 在NSSA内洪泛
Opaque LSA Type 8 允许厂商自定义的扩展功能和信息传递 路由器 在本地自治系统内洪泛

对比说明:

  • LSA类型标识(Type): 每种LSA类型都有一个唯一的标识,用于标识LSA的类型。
  • 描述(Description): 每种LSA类型的简要描述,概括其功能和用途。
  • 生成者(Originator): 指示哪种类型的设备生成该LSA,例如路由器、DR(设计路由器)、ABR(区域边界路由器)、ASBR(自治系统边界路由器)等。
  • 传递范围(Flooding Scope): 指示该LSA在OSPF网络中的传递范围,是向直连网络上的所有邻居洪泛,还是仅在特定的区域或自治系统内传递。

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OSPF技术连载10:OSPF 缺省路由

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OSPF技术连载9:OSPF TTL 安全检查

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OSPF技术连载8:OSPF认证:明文认证、MD5认证和SHA-HMAC验证

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