HCIP---LSA详解

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一.LSA摘要信信息简介：

LSA三元组：

LSA头部 ;

LSA老化时间：

Seq---序列号：

 配置命令汇总：

 二.6类LSA简介

 Type--1 LSA：

 Link描述接口的链接情况：

Type--2 LSA：

Type--3 LSA：

问题 1：R4路由器如何知道数据发送给设备3.3.3.3时，下一跳为34.0.0.1？

问题 2：跨区域之间如何验算到Type--3 LSA？

Type--5 LSA： 

   6类LSA信息汇总

思维导图

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一.LSA摘要信信息简介：

LSA三元组：

通过这三个参数可以唯一的标定一条LSA信息 

1.  Type---LSA---OSPF V2中需要掌握6种LSA

2.   LinkState ID---链路状态标识符---相当于LSA的名字，不同LSA获取方法不同，可能出            现重复的情况，所以，无法具体的标识出一条LSA，但是，携带重要的信息

3.   AdvRouter---通告路由器--发送LSA信息的路由器router-id

LSA头部 ;

Type：Router  LinkState ID：4.4.4.4 摘要信息

 LSA头部：

三元组：

Type：Router

Ls id：4.4.4.4

Adv rtr：4.4.4.4

LSA老化时间：

         LSA老化时间是指在一个网络环境中，路由器将存储在其LSA数据库中的LSA信息清除的时间间隔。这个时间间隔通常是30分钟，可以根据需要进行调整。在一个网络中，当一个路由器更新了其LSA信息后，其他路由器必须重新计算其路由表。如果LSA老化时间过长，可能会导致路由表中出现过时的路由信息，从而影响网络的性能和可靠性。因此，设置合理           LSA老化时间是保证网络正常运行的重要因素之一。

当一台路由器产生一条LSA时开始计时，该LSA在网络中传播，老化时间不中断，每隔1800s进行一次周期更新，新的LSA会替代旧的LSA，存在一个最大老化时间

(MAX-AGE)3600s,如果一条LSA老化时间达到最大老化时间，则将删除该LSA

Seq---序列号：

     Seq序列号是一个32位的无符号整数，用于记录LSA的版本和更新历史。当一个路由器更新一个LSA时，它会将Seq序列号加1，从而创建一个新版本的LSA。这个新版本的LSA会被传播到网络中的所有其他路由器，用于更新邻居路由表和拓扑数据库。Seq序列号的存在可以保证网络中的拓扑信息是最新的，并可以避免因网络拓扑变化而出现的数据包的循环传输问题。

      OSPF序列号空间刷新方法：

                                                 如果一条LSA的序列号达到最大值，将在发送的同时将老化                                                     时间修改为3600s，其他设备收到该LSA信息将删除相同的                                                       LSA，因为收到的新的LSA信息老化时间为3600s，所以，

                                                会将新收到的LSA信息也删除，之后，传输设备会紧接着发送

                                                 一条新的LSA，其序列号为0X80000001来刷新序列号空间

Chksum--校验和--校验数据完整性，校验和会参与LSA新旧判断，如果两条相同(三元组完全一致)的LSA序列号也相同，则比较校验和，判定校验和大的为新

 配置命令汇总：

#查看数据库表
[r3]display ospf lsdb

#展开OSPF中LSA信息中的某一个信息
[r3]display ospf lsdb router 4.4.4.4 

 二.6类LSA简介

 Type--1 LSA：

Type--1 LSA：

                    Type-1 LSA也被称为Router LSA。它向OSPF领域中所有其他路由器广播与它                         相邻的所有链路和它自己的路由器ID。该LSA用于构建OSPF拓扑图，并由                             Dijkstra算法计算最短路径树。

                     网络中所有设备均需发送且只发送一条 Router LSA，用来描述自己的连接情况

                     使用通告者的Router-ID作为LS ID

LSA信息--Type：Router  LinkState ID：1.1.1.1 展开图：

 Type --1 LSA通过一条或多条Link来描述链接情况：

 Metric--Link描述的接口的开销值    

 Link描述接口的链接情况：

                                                      Link描述接口的链接情况

Type	Link ID	Data
P-2-P	邻居的Router ID	查询Link描述的接口的IP地址
TransNet--传输网络 连接在MA网络环境下的接口的Link描述为传输网络	DR的接口IP地址	查询Link描述的接口的IP地址
SubNet--末梢网络 连接在用户网段的接口的Link描述为末梢网络	该Stub网段主机位全0的IP地址	该Stub网段的网络掩码
Virtual	虚拟邻居的Router ID	查询Link描述的接口的IP地址

 解读信息：LSA信息--Type：Router  LinkState ID：2.2.2.2 

 

  1. 根据头部内容LS ID判断发送Type--1 LSA的设备名字叫1.1.1.1 

  2. 根据Link Type 判断该设备1.1.1.1连接在一个P2P网络环境中，由于type类型位P2P的Link ID为邻居的Router ID ，判断R1的邻居名字为2.2.2.2 ，Data为查询Link描述接口的IP地址，因此该接口的IP地址为12.0.0.1 Metric 代表该接口的开销值为48 

   3.根据Link-Type为StubNet，判断名字为1.1.1.1的设备有一个接口连接在一个末梢网络中，由于末梢网络的Link ID为主机位全0的IP地址，Data为Stub网段的网络掩码，因此设备1.1.1.1是连接在一个12.0.0.0/24的网络中，Metric 代表该接口的开销值为48 

根据Link-Type：StubNet表示设备1.1.1.1还有一个接口连接在一个末梢网络中根据Data

Link ID网段为1.1.1.1/32的网络中，Metric 代表该接口的开销值为0

    4.通过解读LSA信息--Type：Router  LinkState ID：2.2.2.2 可获得另一半信息

通过上述解读可获得下图

Type--2 LSA：

 LSA信息--Type：router LinkState：2.2.2.2 展现

LSA信息--Type：router LinkState：2.2.2.2 与Type--1 LSA信息相比多了一条Link Type;

TransNet的信息

注：在一个MA网络中仅需一条2类LSA，由DR所在路由器发送--原因：

 发送的2类LSA为公共信息，为了减少资源浪费，因此只需要发送一条LSA

LSA信息--Type：Router LinkState：3.3.3.3 展现

 

解读信息：

1.MA网络中，Type类型为TransNet，Link ID为DR接口的IP地址，因此在该MA网络中2.2.2.2的老大 DR为23.0.0.2,

2.Data为查询Link描述接口的IP地址，因此名字为2.2.2.2设备的接口IP地址为23.0.0.1

3.根据2.2.2.2和3.3.3.3接口的LSA信息--Link ID：23.0.0.2 一样，证明2.2.2.2设备和3.3.3.3设备在一个MA网络中，由于Data：23.0.0.2 代表与2.2.2.2设备IP地址为23.0.0.1的接口在一个MA网络中的接口IP地址为23.0.0.2--及3.3.3.3设备查询Link描述接口的IP地址

4.根据Link Type：StubNet，代表3.3.3.3设备有一个接口连接在末梢网络中

5.根据：Link ID：3.3.3.3 Data：255.255.255.255 代表连接在末梢网络中的接口IP地址为

                                                                                                                       3.3.3.3/24

以上为Type--1 LSA描述信息解读

6.以上描述只清楚设备2.2.2.2和设备3.3.3.3都在MA网络中，并未描述该MA网络是什么样的MA网络，该MA网络中是否还有其他设备，IP地址23.0.0.1和23.0.0.2的子网掩码是几位

因此Type--1 LSA并不能将信息描述完整

Type--2 LSA作用;对Type--1 LSA 进行补充说明

Type--2 LSA信息展开 

解读： 

NetMask---描述子网掩码位数

Attached Router--加入的路由器

将Type--1 LSA 和Type--2 LSA解读结合可描述出下图

Type--3 LSA：

作用：Type 3 LSA用于在不同的OSPF区域之间传递路由信息，使得这些区域之间可以                     相互通信。当一个区域内的路由器将路由信息传递给该区域的ABR时，ABR会将该信             息封装成Type 3 LSA，并发送给其他区域中的OSPF路由器。收到Type 3LSA的路由             器会根据其中的汇聚信息更新其路由表，从而实现不同区域之间的通信

R4 数据库表信息

由上图可知

1.Type--3 LSA信息中：AdvRouter均为3.3.3.3 可知：Type--3 LSA的通告路由器为ABR边界      路由器---原因：

                   Type--3 LSA携带区域之间传递的拓扑信息，而ABR的作用为将区域之间传递的                     拓扑信息转化为路由信息 

2.根据Link ID可知，Type--3 LSA中Link ID为需要通告网段的网络号--该网段主机位全0地址

#查看Type--3 LSA信息代码
[r4]display ospf lsdb summary 1.1.1.1 #1.1.1.1 为Link ID

 metric:开销：通告者到达目标网段的开销值 

由上图：metric=23网段开销+12网段的开销=1+48=49

  上图可知，R4上的信息想要到达设备1.1.1.1需要找通告者3.3.3.3，而Adv rtr 为发送LSA信息路由器的Router - ID为3.3.3.3 ，并非发送LSA信息设备的IP为3.3.3.3

问题 1：R4路由器如何知道数据发送给设备3.3.3.3时，下一跳为34.0.0.1？

原因：由于R3和R4处于同一个区域，R4可通过Type--1 LSA 和Type--2 LSA 学到该区域的               整个拓扑信息，因此R4知道下一跳为34.0.0.1

注:所有其他种类的LSA均需要通过Type--1 LSA 和Type--2 LSA补全通告者位置信息

问题 2：跨区域之间如何验算到Type--3 LSA？

      当R4要向R5发送信息时，首先将信息发送给ABR设备R3，R3收到aera 1 传递过来的路由信息后会将其封装成Type--3 LSA信息，通过Type--1LSA和Type--2 LSA发送给area 0区域中的R2和R1，由于 Type--1 LSA和Type--2 LSA只能单区域传播，所以封装有area 0区域路由信息的Type--3 LSA无法跨区域直接由area 1 传播到area 2 

     因此，要想R5验算到含有area 1路由信息的Type--3 LSA，R3设备会将含有area 1路由信息的Type--3 LSA 发送给R1，R1作为area 0和 area 2之间的ABR会将含有area 1路由信息的Type--3 LSA重新封装上自己的AdvRouter(将AdvRouter:3.3.3.3改为AdvRouter:1.1.1.1),之后R1再通过Type--1 LSA和Type--2 LSA将含有area 1路由信息的Type--3 LSA传递给区域内部的其他路由器

下图为R1设备接收到的不同区域的lLSDB数据库信息展现：

Type--5 LSA： 

作用：1.Type 5 LSA包含来自其他AS的路由信息。当一个路由器连接到一个不同的AS时，                  它会产生Type 5 LSA

           2.Type 5 LSA描述了在某个AS内部到达外部目的地的路径。它是由ASBR（边缘路                   由器）生成的，并包含从该AS到其他AS的路径信息

           3.由ASBR设备通告者域外的路由信息，使用域外路由信息的目标网络号作为LS ID

配置：将R4的环回接口：4.4.4.4 宣告在RIP中

Metric--由于不同协议的开销值评判方式是不同的，所以，在进行重发布之后，将舍弃原先网络环境中的开销值，然后，赋予其一个初始度量值--种子度量值---华为设备默认赋予的种子度量值为1 

#在重复发布过程中修改种子度量值
[r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 2

E Type--标记为(标记度量值类型)

              0---类型1--所有设备到达域外网段的开销值为本地到达通告者的开销值+种子度量值

              2---类型2--默认---所有设备到达域外网段的开销值为种子度量值

#修改度量值类型
[r4-ospf-1]import-route rip 1 type 1

 Forwarding Address--转发地址--用于指定路由器的下一跳地址，以便在IP网络中转发数据包。当一个路由器收到一个数据包，并需要将其转发到另一个子网或网络时，它将使用Type-5 LSA中指定的Forwarding Address作为下一跳地址。

 Type-4 LSA：

作用：获取ASBR设备的位置信息

 

R3数据库表展现：

area 1 中 没有Type--4 LSA信息的原因，而area 0 中含有的原因：

Type-1和Type-2 LSA只可单区域传播，因此area 1中的设备无需借助Type-4 LSA获取ASBR设备的信息，而area 0 中的区域需要

   6类LSA信息汇总

6类LSA信息

类型	LS ID	通告者	传播范围	携带的信息
Router  Type-1 LSA	通告者的Router-ID	本区域内所有运行OSPF协议路由器的Router-id	单区域	本地接口直连拓扑
NetWork Type-2 LSA	DR接口的IP地址	MA网络中DR所在路由器	单区域	单个MA网络拓扑补充信息
Sum-Net Type-3 LSA	需要通告网段的网络号	ABR，通过下一个区域时需要修改为新的ABR设备	ABR相邻的单区域	携带区域之间传递的路由
External Type-5 LSA	域外路由信息的目标网络号	ASBR	整个OSPF网络	域外的路由信息
Sum-Asbr Type-4 LSA	ASBR的Router-ID	ASBR所在区域的ABR设备，通过下一个区域时需要修改为新的ABR设备	除了ASBR所在区域的单区域	ASBR位置信息

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思维导图