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HCIE学习笔记（持续补充更新）：OSPF 五种报文、LSA

时间：2024-08-05 15:57:14浏览次数：15  
标签：LSA HCIE 报文 Link Type ID OSPF

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录

前言

参考实验1、参考实验2（明天继续敲）

只是混乱于 LSA、与OSPF报文的关系，自己整理自己缺失的内容（此总结参考多人信息）

DD报文除了包含LSDB的目录（LSA 描述）、还可用来协商主从
LSA通告通过LSU报文发送，LSA并不是一种报文，是LSU报文中的信息

Hello报文——选DR、BDR；DD报文——选主、从
DD报文——LSA的描述
LSU报文——LSA的完整信息（向邻居发送新的或者更新LSA）
LSDB——LSDB【链路状态数据库，储存的是所有LSA信息、全网最全的信息】
交互五种报文的目的建立邻接关系同步LSDB；交互的LSU报文包含LSA，LSA有
广播网络40S选 DR（卡在2-way），然后选主从

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、OSPF基础

1、OSPF三张表

1、邻接关系表
列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器
2、链路状态数据库【LSDB】
列出网络中其他路由器的信息， 由此显示了全网的网络拓扑
3、路由表
列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径

2、OSPF建立邻接关系的过程

在这里插入图片描述

2.1建立邻居关系

2.1.1 、down→init：接口上激活了OSPF协议，并发送了一个Hello报文（使用组播地址224.0.0.5）。

Hello包携带优先级、选DR、BDR

2.1.2 、init→2way：收到了Hello报文、并且在报文中的邻居字段看到了自己的的Router ID

2.2主/从关系协商、DD报文交换

2-way→Exstar→Exchange：利用DD报文协商主从关系

  • Exstart：开始协商主从关系，并确定DD的序列号，此时状态为Exstart。
  • Exchange：交换摘要信息、主从关系协商完毕后开始交换DD报文，此时状态为Exchange

RTA向RTB发送的第一个DD报文，其Seq序列号假设为X内容位空（报文中并不包含LSA的摘要，只是为了协商主从关系）
RTB也向RTA发送了一个DD报文，，其Seq序列号假设为Y（该报文中同样不包含LSA的摘要信息）
由于RTB的Router ID较大，所以在报文中RTB认为自己是Master，并且重新规定了序列号Seq=Y。
邻居状态变为Exchange后， RTA发送一个新的DD报文，包含自己LSDB的描述信息，其序列号采用主设备RTB的序列号。 RTB收到后邻居状态从Exstart转变为Exchange

2.3、LSDB同步（LSA请求、LSA传输、LSA应答）

2.1.4、Echange→Loading→Full：两端设备通过更新LSA完成链路数据库LSDB的同步。此时，邻接关系建立成功。

二、OSPF报文

OSPF用IP报文直接封装协议报文，协议号为89。OSPF分为5种报文：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。

OSPF报头

OSPF这五种报文具有相同的报文头格式，长度为24字节。

类型，OSPF报文的类型，有下面几种类型：
1：Hello报文；
2：DD报文；
3：LSR报文；
4：LSU报文；
5：LSAck报文。

在这里插入图片描述

1、OSPF Hello报文（选DR、BDR）

Hello报文是最常用的一种报文，其作用为建立和维护邻接关系，周期性的在使能了OSPF的接口上发送。报文内容包括一些定时器的数值、DR、BDR以及自己已知的邻居。
在这里插入图片描述

2、 OSPF DD报文

DD【Database Description Packet】报文用于描述本端设备的链路状态数据库（LSDB）
LSDB【链路状态数据库，储存的是所有LSA信息、全网最全的信息】

DD是LSA的头部信息而非完整的LSA
协商主从时也用DD报文

第一次交互的DD报文内没有LSA的头部信息、只是为了协商主从

在这里插入图片描述

再次交互的DD报文、包含了“目录”

在这里插入图片描述

3、OSPF LSR报文

两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，向对方请求所需的LSA。
LSR【链路状态请求报文】：用于向邻居请求完整的LSA（注意：只会请求自己没有的LSA）
在这里插入图片描述

4、OSPF LSU报文

用来向对端Router发送其所需要的LSA或者泛洪自己更新的LSA，内容是多条LSA（全部内容）的集合
LSA通告通过LSU报文发送，LSA并不是一种报文，是LSU报文中的信息

LSU 包含了完整的LSA信息（上图为 LSU中的完整LSA；下图为DD报文中的LSA 描述）

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

5、OSPF LSAck报文

LSAck（Link State Acknowledgment Packet）
用来对接收到的LSU报文进行确认。内容是需要确认的LSA的Header（一个LSAck报文可对多个LSA进行确认）。

6、当网络中宣告了新的路由时

在这里插入图片描述

三、常见的LSA类型

LSA头部信息
LS age→老化时间3600s，每1800s刷新
Len ：长度
Options：E 能否引入外部路由的能力
Seq:序列号
在这里插入图片描述

类型 | Type：指明是哪种类型的LSA 
链路状态ID | Link-ID：每一条LSA都有一个Link-ID，区分不同路由器发出的LSA 
通告路由器 | ADV Router：指通告路由器的Router-ID

1、LSA Type-1 ——路由器LSA：Router LSA

描述链路状态信息+开销
⚫每一个运行OSPF的路由器都会生成一个路由器LSA ； 描述链路状态信息+开销
⚫该LSA仅在本区域内泛洪；无法穿越ABR
⚫包含路由信息与拓扑信息；Link-ID为路由器的Router-ID

<Huawei>dis ospf lsdb router 
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
		         Area: 0.0.0.0
		 Link State Database 

 Type      : Router
  Ls id     : 1.1.1.1	//自己的Router-id
  Adv rtr   : 1.1.1.1  //	通告的Router-id（Type1 为自己的Router-id）
  Ls age    : 1678 
  Len       : 36 
  Options   :  E  //E表示可接收OSPF外部LSA的能力
  seq#      : 80000003 
  chksum    : 0xa287
  Link count: 1
   * Link ID: 12.1.1.2     //该链路上DR的IP地址 
     Data   : 12.1.1.1     //与DR相连的接口IP地址 
     Link Type: TransNet     
     Metric : 1				//自身到DR的OSPF开销

LSA Type-1 中Link Type根据所在网络类型不同分为

1.1、Link Type: Transnet

Type-1类LSA中Stub携带的是路由信息，TransNet携带的是链路状态信息
1、Link Type: Transnet 
	（有ospf邻居，且网络类型为广播、NBMA接口的链路类型）

  Link count: 3
   * Link ID: 12.1.1.2      //该链路上DR的IP地址 
     Data   : 12.1.1.1     //与DR相连的接口IP地址 
     Link Type: TransNet     
     Metric : 1				//自身到DR的OSPF开销

1.2 Link Type: Stubnet

（接口被激活OSPF，但是没有任何OSPF邻居。此接口就是Stub类型一般Loopback接口的链路类型和连接终端接口的链路类型为此）

   * Link ID: 22.22.22.0   
     Data   : 255.255.255.252 
     Link Type: StubNet      //
     Metric : 1 
     Priority : Low

1.3 Link Type: P-2-P

（ 有ospf邻居，且网络类型为P2P与P2MP接口的链路类型）

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p 
 * Link ID: 2.2.2.2      //邻居的路由器ID
     Data   : 22.22.22.1   //自身接口的ID地址
     Link Type: P-2-P        
     Metric : 10			//更改cost后的

1.4 Link Type: Virtual

   * Link ID: 5.5.5.5      
     Data   : 45.1.1.1     
     Link Type: Virtual      
     Metric : 1

在这里插入图片描述

2、LSA Type-1 —— 网络LSA：Networkr LSA

描述该广播网络都有哪些路由器（所有与DR建立Full状态的路由器、包括DR本身）

⚫由MA网络中的DR发出
⚫仅在本区域内进行泛洪；无法穿越ABR
⚫所包含的内容与Type-1的LSA联合，共同描绘出网络的拓扑与路由
（当1类LSA有TransNet链路类型的链路状态信息时就会有一条Ls id 与其Ls id相同的二类LSA）

可以查看到该网络中 DR为23.1.1.2
<AR2>display ospf peer 

	 OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
		 Neighbors 

 Area 0.0.0.1 interface 23.1.1.1(GigabitEthernet0/0/1)'s neighbors
 Router ID: 3.3.3.3          Address: 23.1.1.2        
   State: Full  Mode:Nbr is  Master  Priority: 1
   DR: 23.1.1.2  BDR: 23.1.1.1  MTU: 0    
   Dead timer due in 36  sec 
   Retrans timer interval: 5 
   Neighbor is up for 00:02:50     
   Authentication Sequence: [ 0 ] 

<AR2>display ospf lsdb network

	 OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
		         Area: 0.0.0.1
		 Link State Database 


  Type      : Network
  Ls id     : 23.1.1.2	//DR的接口IP地址
  Adv rtr   : 3.3.3.3  //该LSA由谁宣告的
  Ls age    : 142 
  Len       : 32 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000001 
  chksum    : 0x8899
  Net mask  : 255.255.255.252 //与LS id结合，表示DR所在的广播网络
  Priority  : Low
     Attached Router    3.3.3.3	//区域内都有谁
     Attached Router    2.2.2.2	//

3、LSA Type-3 —— 网络汇总LSA ：Network-summary-LSA

由ABR发出，在两个不同区域之间传递汇总信息时使用
⚫用于描述区域内的路由（描述ABR所知道的路由以及开销，并没有携带任何关于邻居的拓扑结构，所以携带的是纯粹的路由信息）
⚫ 起源于ABR，每经过一个ABR，通告路由器将会发生变化
⚫ 仅在本区域内进行泛洪，ABR之间接力传递，从而泛洪至整个AS

 Type      : Sum-Net
  Ls id     : 56.1.1.0	//网络网段
  Adv rtr   : 3.3.3.3  //通过哪个ABR的路由器ID 传过来的
  Ls age    : 528 
  Len       : 28 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000001 
  chksum    : 0x2beb
  Net mask  : 255.255.255.252 
  Tos 0  metric: 3
  Priority  : Low

4、LSA Type-4 —— ASBR汇总LSA ：ASBR-summary-LSA

⚫ 起源于ABR
⚫ 泛洪于本区域，除ASBR所在区域外的整个自治系统
⚫4类LSA主要的作用就是通过头部的 Ls id与Adv rtr了解如何去往ASBR。

<AR3>dis ospf lsdb asbr 

	 OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
		         Area: 0.0.0.0
		 Link State Database 


  Type      : Sum-Asbr
  Ls id     : 2.2.2.2	//ASBR的router-id
  Adv rtr   : 3.3.3.3  //可以通过谁去往ASBR
  Ls age    : 0 
  Len       : 28 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000002 
  chksum    : 0xae97
  Tos 0  metric: 1
		         Area: 0.0.0.1
		 Link State Database

5、LSA Type-5 —— AS外部LSA： AS-External LSA

⚫ AS外部LSA，由ASBR产生，描述到OSPF域外的路由。
⚫通告路由器在整个AS中不发生变化；泛洪于整个AS（5类LSA在传递的过程中，下一跳不会被中间设备修改。）
⚫OSPF引入的路由，如引入RIP、ISIS、BGP等路由，引入的路由就属于外部路。外部路由用5类LSA进行通告。

display ospf lsdb ase

 OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
	 Link State Database

  Type      : External
  Ls id     : 12.1.1.0	//5类外部路由
  Adv rtr   : 2.2.2.2  //谁通告的
  Ls age    : 1679 
  Len       : 36 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000001 
  chksum    : 0xfcc0
  Net mask  : 255.255.255.252 
  TOS 0  Metric: 1 
  E type    : 2
  Forwarding Address : 0.0.0.0 
  Tag       : 1 
  Priority  : Low

5类LSA在传递的过程中，下一跳不会被中间设备修改
在这里插入图片描述

6、LSA Type-7 —— 非纯末节区域 LSA： NSSA LSA

⚫用于特殊区域 NSSA 中的LSA。
⚫由ASBR产生，用于描述到达OSPF域外的路由。NSSA7类与5类功能一样，但泛洪范围不同。
⚫NSSA7类只能在始发区域内泛洪，并不能直接进入Area0。当7类需要传递Area0的时候，ABR会将7类转换成5类传递入到Area0中

7、查看ospf网络中哪些是ABR、ASBR

<AR3>dis ospf abr-asbr

	 OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
		 Routing Table to ABR and ASBR 

 RtType      Destination       Area       Cost  Nexthop         Type
 Intra-area  4.4.4.4           0.0.0.0    1     34.1.1.2        ABR 
 Intra-area  5.5.5.5           0.0.0.0    2     34.1.1.2        ABR 
 Intra-area  2.2.2.2           0.0.0.1    1     23.1.1.1 	    ASBR

标签：LSA,HCIE,报文,Link,Type,ID,OSPF
From： https://blog.csdn.net/jf890727/article/details/140909442

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