開放最短路徑優先 - OSPF【LSA詳細】

目錄

LSA的頭部結構

LSA類型

LSA數據包


LSA的主要作用是傳遞路由信息。

LSA的頭部結構

共占20個字節,不同類型的LSA頭部字段部分都是相同的。

  • 鏈路狀態老化時間(Link-State Age)

    • 2個字節。指示該條LSA的老化時間,即它存在了多長時間,單位為秒。

    • 正常情況下,一條LSA的存在時間為1800秒。計時達到1800秒時歸零,開始重新計時。

    • 最大老化時間為3600秒。當一條LSA計時達到3600秒時,會被認定為失效,將從本地LSDB中刪除。

    • 當網絡拓撲變更時,有關的LSA不論計時多少,都將會立即更新。

  • 可選項(Options)

    • 1個字節。每一個比特位都對應了OSPF 所支持的某種特性。和hello包中的一樣,包含特殊區域標記。

      • E:是否允許泛洪AS-External-LSA(5類LSA)。

      • MC:轉發IP組播報文。

      • N/P:處理Type-7 LSA。

      • DC:處理按需鏈路。

  • 鏈路狀態類型(Link-State Type)

    • 1個字節。指示本條LSA的類型。每種 LSA用于描述OSPF 網絡的某個部分,所有的LSA類型都定義了相應的類型編號。

      • Type1:Router-LSA

      • Type2:Network-LSA

      • Type3:Network-summary-LSA

      • Type4:ASBR-summary-LSA

      • Type5:AS-External-LSA

      • Type7:NSSA-LSA

  • 鏈路狀態ID(Link-State ID)

    • 4個字節。LSA的標識。不同的LSA類型,對該字段的定義是不同的。作用是與LSA數據包中的LS Type和LSA description一起描述一個LSA。

  • 通告路由器(Advertising Router)

    • 4個字節。始發路由器, 產生該LSA的路由器的Router-ID。

  • 鏈路狀態序列號(Link-Sate Sequence Number)

    • 4個字節。該LSA的序列號,該字段用于判斷LSA的新舊或是否存在重復。一般存儲在LSDB中的LSA的序列號都是最新的。

  • 鏈路狀態校驗和(Link-State Checksum)

    • 2個字節。驗證數據真實性。

    • 校驗和會參與LSA的新舊比較。當兩條LSA三元組相同,并且序列號也相同時,則可以使用校驗和比較,和大的認定為新。

  • 長度(Length)

    • 2個字節。一條LSA的總長度(包括包頭)。

LSA類型

這里只介紹6種常用LSA。

  • Router-LSA(1類)

    • 描述區域內部每一個路由器與其直連的路由器的鏈路信息(包括鏈路類型、開銷值等)。

    • 這類LSA僅在區域內傳遞。

    • 每一臺路由器都會產生這類LSA。

  • Network-LSA(2類)

    • 描述區域內的MA網絡(廣播網絡、NBMA網絡)鏈路的路由器及掩碼信息,僅在區域內部傳輸。

    • 僅在區域內傳輸。

    • 只由DR產生。

  • Summary-LSA(3類)

    • 在整個OSPF區域內,描述其他區域的鏈路信息。

    • 以子網形式傳播,類似于轉遞路由信息。

    • 只由ABR產生。

    • 該類LSA跨區域傳播時,因轉發時的通告路由器不同,故與非跨區域傳輸情況下相比,雖然描述的是同樣的信息,但不是同一條LSA。

  • Asbr-summary-LSA(4類)

    • 描述到ASBR的信息。

    • 只由ABR產生,且在ASBR本區域內的路由器不會產生到達該ASBR設備的4類LSA。

  • AS-extenal-LSA(5類)

    • 傳遞域外路由信息。

    • 描述AS外部引入的路由信息,會傳播到AS內的所有區域(除特殊區域)。

    • 只由ASBR產生。

    • 5類LSA生成的路由信息標志為O_ASE,優先級為150。

  • NSSA-LSA(7類)

    • 描述在NSSA區域引入的AS外部路由信息。

    • 由NSSA區域的自治域邊界路由器ASBR產生。

    • 只出現在NSSA和Totally-NSSA區域,不進入區域0(骨干區域)。

    • 7類LSA生成的路由信息標志為O_NSSA,優先級為150。

LSA數據包

1類LSA(Router-LSA)

該類型LSA頭部中的鏈路狀態ID(Link-State ID)為生成LSA的Router ID。

  • 0(無含義)

  • 標志位

    • V位(Virtual Link Endpoint Bit):如果該位置為1,表示該路由器為Virtual Link的端點。路由器啟用虛鏈路功能,該位會被置為1。

    • E位(External Bit):該位置為1,則表示該路由器為自治系統邊界路由器(ASBR)。

    • B位(Border Bit):該位置為1,則表示該路由器為區域邊界路由器(ABR)。

  • 0(無含義)

  • 鏈路數量(links)

    • 該條LSA描述的鏈路信息數量,包括路由器上處于某區域中的所有鏈路和接口。

  • 鏈路ID(Link ID)

    • 路由器所接入的目標,其值取決于連接的類型。

    • 當鏈路類型為Trans net時

      • 該字段為本網絡的DR的IP地址。

    • 當鏈路類型為P2P時

      • 該字段為該網段對端的路由器的Router id。

    • 當鏈路類型為末梢網絡時

      • 該字段為該網段的網絡地址。

    • 當鏈路類型為虛擬鏈路時

      • 該字段為虛鏈路鄰居的Router id。

  • 鏈路數據(Link Data)

    • 連接數據,其值取決于連接的類型。

    • 當鏈路類型為Trans net時

      • 該字段為本路由器在該網段的IP地址。

    • 當鏈路類型為P2P時

      • 該字段為本路由器在該網段的與對端路由器相連的接口IP地址。

    • 當鏈路類型為末梢網絡時

      • 該字段為該網段的子網掩碼。

    • 當鏈路類型為虛擬鏈路時

      • 該字段為去往該虛連接鄰居的本地接口的IP地址。

  • 鏈路類型(Type)

    • 描述該接口的二層類型

      • 值為1表示該路由器是點到點連接到另一臺路由器,即P2P網絡(PPP)。

      • 值為2表示該路由器是連接到傳輸網絡,即Trans net網絡(NBMA或者廣播網絡)。

      • 值為3表示該路由器是連接到stub網絡,即末梢網絡(P2P或者環回口,由Data中的子網掩碼判斷具體類型,只有環回口能有32位的掩碼)。

      • 值為4表示是虛擬鏈路(虛鏈路)。

  • TOS的數量

    • 連接不同的TOS數量。

  • 度量值(metric)

    • 鏈路的開銷值。

  • TOS

    • 服務類型。

  • 0(無含義)

  • TOS度量(TOS metric)

    • 和指定TOS值相關聯的度量。

  • 鏈路ID、鏈路數據……

    • 描述下一條鏈路信息。

2類LSA(Network-LSA)

該類型LSA頭部中的鏈路狀態ID(Link-State ID)為DR的接口IP地址。

  • 網絡掩碼(Network Mask)

    • 該MA網絡中的網絡地址掩碼信息。

  • 連接路由器(Attached Router)

    • 連接在同一個網絡上的所有路由器的Router ID。如果有多臺路由器接入 MA 網絡,就使用多個字段描述。

3類LSA(Summary-LSA)和4類LSA(Asbr-summary-LSA)

3類和4類LSA具有相同的格式,它們都是由ABR產生。

Summary-LSA中,LSA頭部中的鏈路狀態ID(Link-State ID)為通告的網絡地址。

ASBR Summary LSA中,LSA頭部中的鏈路狀態ID(Link-State ID)表示ASBR的Router ID。

  • 網絡掩碼(Network Mask)

    • Summary-LSA中,該MA網絡中的網絡地址掩碼信息。

    • ASBR-Summary-LSA中,此字段無意義,設置為0.0.0.0(RFC規定)。

  • 度量值(metric)

    • Summary-LSA中,為ABR到達目的地址的開銷值。

    • ASBR-Summary-LSA中,為ABR 自己到達 ASBR 的開銷值。

  • TOS

    • 服務類型。

  • TOS metric

    • 和指定TOS值相關聯的度量。

  • 注意

    • 在通告缺省路由時,Link State ID和Network Mask都設置為0.0.0.0。

5類LSA(AS-External-LSA)

該類型LSA頭部中的鏈路狀態ID(Link-State ID)為通告的網絡地址。

  • 網絡掩碼(Network Mask)

    • 通告的目的地址掩碼信息。

  • E

    • 外部度量值類型

      • 0代表為第一類外部路由。

      • 1代表為第二類外部路由。

  • 度量值(metric)

    • 到達目的地址的開銷值。

  • 轉發地址(Forwarding Address)

    • 到所通告的目的地址的報文將被轉發到這個地址。

    • 該字段如果非0,數據包直接發往FA地址(通常為ASBR的下游接口地址),如果為0,數據包發往ASBR的Router ID。

  • 外部路由標簽(External Route Tag)

    • 添加到外部路由上的標記。OSPF本身并不使用這個字段,它可以用來對外部路由進行管理(如與路由策略配合等)。

  • TOS

    • 服務類型。

  • TOS metric

    • TOS附加的距離信息。

  • 注意

    • AS-External-LSA的LSA可以用來通告缺省路由,此時Link State ID和Network Mask都設置為0.0.0.0。

7類LSA(NSSA-LSA)

7類和5類LSA的報文格式基本一樣。

  • 需要要注意的是,NSSA-LSA數據包中具有一個傳播位(P-bit),由ASBR設置,該字段置1時,ABR會將此7類LSA轉換為5類LSA。為0時,則僅保留在NSSA內部,不轉換。

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