全网最牛逼的OSPF LSA类型详解

OSPF定义了不同类型的LSA，每种类型承载着不同的网络拓扑信息。帮助路由器建立完整的拓扑视图，从而实现高效的路由计算和数据传输。

今天就给你来一篇超实用的讲解干货，运用实际案例给你说明白！

在正式讲解之前，先说明一下今天使用的讲解环境哈：

· R1、R2、R3、R4四台路由器运行OSPF。

· 设备接口互联IP如图所示，都是192.168.0.0/16开头的地址段。

· 所有设备配置Loopback0接口，IP地址为x.x.x.x/32，x为设备编号。但仅在R1及R2上network loopback0接口。

· 所有设备的OSPF RouterID均使用Loopback0接口的IP地址，也就是x.x.x.x

· 在R1、R2、R3所处的LAN中，将R3的GE0/0/0口优先级调高，使之成为DR

01

LSA类型1-路由器LSA（Router SLA）

每一台运行OSPF的路由器均会产生1类LSA，1类LSA怎么理解？

其实很简单，就是每台路由器描述一下自己“家门口的状况”，并且只会告诉给“全村的人”（本区域内泛洪）。

1类LSA主要的功能有以下两点：

1.描述路由器的特殊角色，如Virtual-link、ABR、ASBR

这是通过1类LSA中相关的V、B、E位的置1来体现的，例如如果本台设备是ABR，那么它产生的1类LSA中B位会置1。

2.描述本路由器在某个区域内部的直连链路（接口）及接口COST值

例如上图中，所有OSPF路由器都会产生1类LSA，并且在本区域内泛洪。我们以R1举例，它会产生一个类型1的LSA，那么在这个LSA1中，包含两个链路的描述，一个用于描述Loopback接口以及接口的COST值，另一个是描述GE0/0/0接口以及COST值。

这个1类LSA会在area1内泛洪。

我们首先来看一下R1的LSDB：

[R1] display ospf lsdb

OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

Link State Database

Area: 0.0.0.1

Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric

Router 2.2.2.2 2.2.2.2 527 48 80000005 1

Router 1.1.1.1 1.1.1.1 562 48 80000006 1

Router 3.3.3.3 3.3.3.3 775 36 80000007 1

Network 192.168.123.3 3.3.3.3 816 36 80000003 0

Sum-Net 192.168.34.0 3.3.3.3 771 28 80000001 48

上面就是R1的LSDB，实际上在area1内，OSPF路由器关于area1的LSDB都是统一的。在上面的lSDB中我们观察到了1、2、3类LSA。重点来看一下R1自己产生的1类LSA：

这就是1类LSA， R2在Area1中的1类LSA大体上类似，那么R3泛洪的1类LSA是如何？

我们来总结一下，OSPF 1类LSA在描述不同链路类型的时候，Link ID及Link Data字段的内容有不同：

02LSA类型2-网络LSA（Network LSA）

在多路访问型MA网络中（例如以太网，或者帧中继网络），会选举DR、BDR，而所有的Drother都只能和DR及BDR建立邻接关系，Drother也就是非DR、BDR路由器之间不会建立全毗邻的OSPF邻接关系。

从某种层面上说，DR实际上代表了这个MA网络，在本区域内泛洪2类LSA，来呈现该MA网络中的所有路由器。

因此2类LSA仅存在于有MA网络的area中，并且由DR发送，用来描述这个MA网络中的所有路由器（的Router-ID）。

在上例中，R3的GE0/0/0口是123.0网络的DR，因此R1、R2都只和R3建立全毗邻的邻接关系。

这时候R3就成了这个MA网络的代表者，其发送2类LSA，该LSA包含的内容如图，详细信息见下，注意该2类LSA也只是在area1内泛洪。

总结一下：

· 2类LSA，也就是网络LSA，由DR产生，描述其在该MA网络上连接的所有路由器的RouterID（包括DR自己）以及该MA网络的掩码。

· 2类LSA只在本区域Area内洪泛，不允许跨越ABR。而且只有在MA网络才会出现。

· 2类LSA中没有COST字段（因此需借助1类LSA来进行SPF算法）。

· 得益于1、2类LSA，OSPF在一个区域内的路由计算就没有问题了。

03LSA类型3-网络汇总LSA

（Network Summary LSA）

前两类LSA解决了区域内路由计算的问题，那么区域间呢？如果路由器需要访问其他区域呢？

这时就需要3类LSA。

3类LSA是网络汇总LSA，这里的“汇总”二字，其实翻译为“归纳”更贴切，它和路由汇总是完全不同的概念。

由于ABR同时属于两个以上的区域（其中必须有骨干区域），它知道这些区域的1、2类LSA，那么就能做件事：

将某个区域的1、2类LSA，做个归纳，然后为其他区域生成3类LSA并泛洪到其他区域中，如此一来，区域间的路由计算就没问题了。

因此3类LSA，由ABR产生：

上图中，R3将area0内的LSA1做了归纳，然后为area1注入LSA3，这个LSA3实际上是描述的192.168.34.0/24这个网段，以及cost值，当然，这个cost值实则为R3的Serial4/0/0口的接口cost。

上图是R3将area1内的网络信息通过LSA3注入到了area0中，其中包含三个网段信息，分别是192.168.123.0/24、1.1.1.1/32、2.2.2.2/32。那么这样一来R4就能进行计算，得出三条路由。

来看一下R3的LSDB

再更详细点的来查看一下R3产生的3类LSA

以上就是R1在area0及area1中产生的3类LSA。事实上3类LSA由ABR就是将某个区域的子网信息通告给其他区域。

往更深的角度思考，其实OSPF在area之间的3类LSA传递很像距离矢量路由协议的行为。

04LSA类型4-ASBR汇总LSA

（ASBR Summary LSA）

为了讲解LSA4及LSA5，我们需要将配置做点小变更。在R4上，我们开设一个新的Loopback接口，配置一个IP地址，子网位44.44.44.0/24，现在我们使用import-route的方式，将44.44.44.0/24的直连路由重发布进OSPF。

然后继续我们的讲解：

4类LSA是一个指向ASBR的LSA，由该ASBR所在的area中的ABR产生（这点要格外留意）。

ASBR作为域边界路由器，将外部的路由通过重发布的方式注入了OSPF域，这些外部路由在OSPF中进行传递（这些外部路由是以5类LSA的形式在域内传播），而我们OSPF内部的路由器如果想前往这些外部网段，则需要同时具备两个条件：

1.知道外部的路由（这通过重发布的动作，已经完成了注入，借助5类LSA完成传播）

2.知道完成这个重分发动作的ASBR的位置

也就是说，我们在围城里，想要去围城外的某个地方，需具备两个条件，1是你要知道外头有什么，2是你要知道城门在哪里，所以5类LSA告诉你外头有啥，4类LSA告诉你城门是谁。

关键在于第二点。

与ASBR在同一区域的区域内部路由器（例如本实验中的R3），能通过ASBR（R4）产生的1类LSA知道该ASBR的位置（1类LSA中E位=1，所以与ASBR同区域的路由器都知道），但是问题来了，1类LSA的泛洪范围是本区域内，那么该区域外的路由器（如area1中的R1、R2），如何得知这台ASBR的位置呢？

那么就需要借助4类LSA了。

因此4类LSA由ABR产生，用来告诉与ASBR不在同一个区域内的其他OSPF Router关于 ASBR的信息。

上图中R4作为ASBR，做了路由import，将直连路由4.4.4.4/32引入了OSPF。

这些路由通过5类LSA的形式在OSPF Domain里扩散。但是4.4.4.4/32的路由要真正加载进OSPF路由表，还需要一个重要因素，那就是他们得知道注入这条外部路由的ASBR在哪儿。

我们已经说了，与ASBR R4同处一个area的R3已经通过LSA1知道了ASBR，但是area1内的路由器却并不知道，因为R4产生的1类LSA只能够在area0内泛洪。

在这个时候，R3作为ABR，就扮演一个重要作用，它自己得知ASBR的位置后，会向area1注入4类LSA，用于描述ASBR。

这样一来area1内的R1及R2就既通过LSA5学习到了路由4.4.4.4/32，又通过LSA4了解到了ASBR的位置，因此这条外部路由才能够被加载进他们的路由表中。

我们在R1上查看一下这个4类LSA：

05LSA类型5-AS外部LSA

（AS External LSA）

R4此刻已经是一台ASBR了，因为它将外部路由44.44.44.0/24通过import-route的方式注入到了OSPF中，这条外部路由实际上是通过LSA5在整个OSPF domain内泛洪。

06LSA类型7：NSSA外部LSA

（NSSA External LSA）

7类LSA是一种非常特殊的LSA，要注意的是这种LSA作为一种描述外部路由的LSA它只能被在NSSA中进行泛洪，不能跨越NSSA进入骨干区域0

特殊区域NSSA会阻挡从骨干区域area0中过来的5类LSA进入，同时允许NSSA本地始发外部路由，这些外部路由以7类LSA的形式在本地NSSA中进行泛洪，当这些7类LSA到达NSSA的ABR时，由该ABR负责将这些7类LSA转换成5类LSA，方可注入骨干区域。

留意一下上图，我们将配置做一点变更：

将area1配置为NSSA。然后在R1上再创建一个Loopback1，配置一个11.11.11.0/24的子网IP，然后将这个直连路由import到OSPF中：

这样一来，这条外部路由由于是在特殊区域NSSA中被注入的，那么它是以LSA类型7注入进来，并在NSSA area1内泛洪的。

在R2上做一下查看：

我们看到area 1中，已经出现了一条NSSA类型的LSA，这就是7类LSA。

再来看一下详细内容：

我们看到，其实7类LSA在报文格式上，与5类LSA没有明显的差别。两者都用于描述外部路由。

但是7类LSA只能够存在于NSSA中，不能被泛洪到常规区域中。

因此在本实验中，R3也能够从area1中收到R1产生的7类LSA，并且在路由表中加载如下路由：

但是7类LSA是不能进入area0的，那么area0内的用户如何能够学习到这条外部路由呢？

R3作为一台ABR，就发挥了很重要的作用，它会做一个“7转5”的动作，也就是讲7类LSA转换成5类LSA，然后在泛洪到area0中，从而泛洪到其他常规区域中：

我们可以在R4上再做查看：

我们看到，11.11.11.0这条外部SLA，到了area0里的R4上，就变成了5类LSA了，并且advrouter，也就是通告者是R3。

文章来源

2024.1，《【数通基础】OSPF LSA类型详解》，华为运营商客户服务中心。