Layer3 OSPF的状态信息LSA3、4、5

session 1 OSPF的状态信息LSA

一、LSA3，区域间LSA，由ABR域间路由器发。目的让不同区域相互学习路由link。ABR会将两个区域的LSA1和LSA2转化成LSA3，所以只有有将LSA1、LSA2转化成LSA3功能的路由器才成为ABR。

1、每一条LSA3就是一条路由，也会在RIB（路由表）中单独标记为O IA的路由，分区域存在在数据库中

R1#show ip route ospf 

        34.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O IA      34.1.1.0 [110/129] via 12.1.1.2, 00:19:14, Serial3/0

        4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O IA      4.4.4.4 [110/130] via 12.1.1.2, 00:19:14, Serial3/0

        23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O IA      23.1.1.0 [110/65] via 12.1.1.2, 00:19:45, Serial3/0

2、LSA3每经过一个ABR（区域边界路由器），ADV Router都会变成该ABR的router-id（有点类似于L2层传输中MAC改变）

R2#show ip ospf database summary 

                  OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

                         Summary Net Link States (Area 0)                       R2这台ABR在Area0中flood的LSA3路由信息

   LS age: 1342

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)                             Upward：上位，用于LSA3防环机制，表示其他区域从

                                                                                                                                                                                                          area0收到的LSA3，是不会再传回area0中

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 1.1.1.1 (summary Network Number)                    目的地址1.1.1.1/32（每一条LSA3就是一条路由）

   Advertising Router: 2.2.2.2                                                                                                去往1.1.1.1/32目的下一跳为R-ID为2.2.2.2的R

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0xAB44

   Length: 28

   Network Mask: /32                                                                                             子网掩码

            TOS: 0   Metric: 65 

   Routing Bit Set on this LSA

   LS age: 1382

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 4.4.4.4 (summary Network Number)                    目的地址4.4.4.4/32（每一条LSA3就是一条路由）

   Advertising Router: 3.3.3.3                                                                                                去往4.4.4.4/32目的下一跳为R-ID为3.3.3.3的R

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0x3DC

   Length: 28 

   Network Mask: /32 

            TOS: 0   Metric: 65 

   LS age: 1343

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 12.1.1.0 (summary Network Number)            目的地址12.1.1.0/24（每一条LSA3就是一条路由）

   Advertising Router: 2.2.2.2                                                                                            去往12.1.1.0/24网段，把包发给R-ID为2.2.2.2的R

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0x1CCA

   Length: 28

   Network Mask: /24

            TOS: 0   Metric: 64 

   Routing Bit Set on this LSA

   LS age: 1383

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 34.1.1.0 (summary Network Number)         路由：目的网络34.1.1.0/24

   Advertising Router: 3.3.3.3                                                                                        要去34.1.1.0/24把包交给r-id为3.3.3.3的路由器，至

   LS Seq Number: 80000001                                                                                        怎么去3.3.3.3这台路由，查看LSA1可以到达

   Checksum: 0xDEED

   Length: 28

   Network Mask: /24

            TOS: 0   Metric: 64 

           Summary Net Link States (Area 12)        R2这台ABR在Area12中flood的LSA3路由信息，与Area0中不同

   LS age: 1303

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 4.4.4.4 (summary Network Number)             路由目的地址4.4.4.4/32

  Advertising Router: 2.2.2.2                                            通过R-ID为2.2.2.2的路由可以到达

                                                     这里注意：LSA3每经过一个ABR，ADV Router都会变成该ABR的router-id

                                                                                                                                         LSA3经过了R2这台ABR从area0到达了area12，所以ADV-R变了

                                                                                                                                          距离最近的ABR的R-ID（本例中是R2）

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0x2BB7

   Length: 28

   Network Mask: /32

            TOS: 0   Metric: 66 

   LS age: 1345

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 23.1.1.0 (summary Network Number)         去目的网络23.1.1.0/24，从R-ID为2.2.2.2的R走

   Advertising Router: 2.2.2.2                                                                      所有的AVD Router都变为了该ABR的R-ID

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0x1407

   Length: 28

   Network Mask: /24

            TOS: 0   Metric: 1 

   LS age: 1305

   Options: (No TOS-capability, DC, Upward)

   LS Type: Summary Links(Network)

   Link State ID: 34.1.1.0 (summary Network Number)      去目的网络34.1.1.0/24，从R-ID为2.2.2.2的R走

   Advertising Router: 2.2.2.2                                                                   所有的AVD Router都变为了该ABR的R-ID

   LS Seq Number: 80000001

   Checksum: 0x7C8

   Length: 28

   Network Mask: /24

            TOS: 0   Metric: 65 

二、5类LSA5，描述OSPF区域外部路由信息。由ASBR（AS边界路由器）产生，在RIB中显示的标示为OE2，并且除了sbut末梢区域之外，会无边泛红（不会分区域的flood，每个区域都会flood）。

LSA5和ASBR的理解：谁发送的LSA5谁就是ASBR（一般是重分部的那台AS边界路由器）

在上面的拓扑中，在R1上创建环回口loopback1，ip地址为11.11.11.11/32，并且重分部进OSPF中，创造一个OSPF-AS（area12）的外部路由。

R1(config)#interface loopback 1

R1(config-if)#ip add 11.11.11.11 255.255.255.255

R1(config-if)#exit

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#redistribute connected subnets      重分部直连路由，subents参数是为了支持VLMS
R1(config-router)#end

1、OE2路由的metric不会真实的显示在RIB中，都是定值20（非真实）

R4#show ip route ospf
     1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA    1.1.1.1 [110/130] via 34.1.1.1, 04:42:45, Serial3/0
     23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    23.1.1.0 [110/65] via 34.1.1.1, 04:44:06, Serial3/0
     11.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E2    11.11.11.11 [110/20] via 34.1.1.1, 00:00:11, Serial3/0     R4学到的LSA5的路由，metric固定显示为20
     12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    12.1.1.0 [110/129] via 34.1.1.1, 04:42:46, Serial3/0

R4#show ip ospf database external

            OSPF Router with ID (4.4.4.4) (Process ID 1)

                Type-5 AS External Link States

  Routing Bit Set on this LSA
  LS age: 561
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 11.11.11.11 (External Network Number )            LSA5类的路由目的网络11.11.11.11/32
  Advertising Router: 1.1.1.1                                                        从R-ID为1.1.1.1的（ASBR）路由器发来的
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0xCDA2
  Length: 36
  Network Mask: /32                                                                    表明路由的掩码是32位（主机路由）
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)                 （真实的）比任何链路状态路径都大
        TOS: 0   
        Metric: 20                                                                             但是RIB中显示的是定值20（非真实的） 
        Forward Address: 0.0.0.0                                                      LSA5转发地址都是0.0.0.0
        External Route Tag: 0

 

2、OE1型LSA5，与OE2一样都是区域外部路由，与OE1不同的在于，可以将真实的metric的值显示在RIB中，将OE2改为OE1的命令：在ASBR上将重分步进OSPF内部的外部路由的LSA5信息，由OE2改为OE1

R1(config)#router ospf 1

R1(config-router)#redistribute connected subnets metric-type 1      将重分步的外部直连路由类型改为OE1

R1(config-router)#end

 

R4#show ip route ospf                     在从R4上的OSPF路由表中查看ASBR发来的外部路由的真实metric值149
     1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA    1.1.1.1 [110/130] via 34.1.1.1, 06:04:21, Serial3/0
     23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    23.1.1.0 [110/65] via 34.1.1.1, 06:05:41, Serial3/0
     11.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E1    11.11.11.11 [110/149] via 34.1.1.1, 00:00:29, Serial3/0     与OE2的固定值20不同，这里是真实metric
     12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    12.1.1.0 [110/129] via 34.1.1.1, 06:04:21, Serial3/0

 

三、4类LSA4，由不和ASBR在同一区域的ABR产生（与ASBR同一区域的ABR是不会产生LSA4的，因为ASBR所在区域的R-other都知道ASBR怎么去，所以不需要ABR在告诉他们一次），是收到LSA5的区域的ABR为了告诉本区域的路由器去往发送这个LSA5的ASBR路由器怎么走的信息，也就是说当一个区域内的ABR发现有ASBR发来的LSA5时，会向本区域自动的发送LSA4的信息，来帮助本区域的R-other找到发送LSA5的这台ASBR路由器，毕竟ASBR只告诉本区域路由器想要到达OSPF-AS外部网络的路由是通过ASBR（自己）来转发的，而没有告诉大家怎么找到自己（ASBR），而本区域的ABR在收到LSA5后就会发送LSA4告诉本区域的R-other去ASBR怎么走。

R3#show ip ospf database asbr-summary                       在R3上查看LSA4信息

            OSPF Router with ID (3.3.3.3) (Process ID 1)

                Summary ASB Link States (Area 0)                      一个LSA4给area0

  Routing Bit Set on this LSA
  LS age: 1645
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(AS Boundary Router)
  Link State ID: 1.1.1.1 (AS Boundary Router address)
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x915D
  Length: 28
  Network Mask: /0
        TOS: 0  Metric: 64 

                Summary ASB Link States (Area 34)       一个LSA4给area34，因为R3充当了area0和area34

                                                                               两个区域的ABR，所以发送2个LSA4。而如果在R2

                                                                              上查看的话，就只能看到一个发给area0的LSA4信息因为                                                                           ASBR在area12中

                                                                               所以R2只需要给area0发送LSA4，而不需要给area12区域                                                                           发送LSA4。

  LS age: 1694
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(AS Boundary Router)
  Link State ID: 1.1.1.1 (AS Boundary Router address)
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x7D6C
  Length: 28
  Network Mask: /0
        TOS: 0  Metric: 65

 

R4#show ip ospf database                 在R4上查看LSA4和LSA5，本例中只有area0和area34中的ABR会

                                                              产生LSA4，因为ASBR在area12内。这里的ABR是指接口所属的area

            OSPF Router with ID (4.4.4.4) (Process ID 1)               

                Router Link States (Area 34)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
3.3.3.3         3.3.3.3         1911        0x80000009 0x002DFC 2
4.4.4.4         4.4.4.4         1987        0x8000000B 0x00ED15 3

                Summary Net Link States (Area 34)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
1.1.1.1         3.3.3.3         1659        0x80000009 0x00875B
12.1.1.0        3.3.3.3         1659        0x80000009 0x00F7E1
23.1.1.0        3.3.3.3         1911        0x80000009 0x00E529

                Summary ASB Link States (Area 34)              LSA4类信息，ABR用来告诉R-other到达ASBR的路由

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
1.1.1.1         3.3.3.3         1023        0x80000001 0x007F6B

                Type-5 AS External Link States                      LSA5信息，由ASBR告诉R-other到达AS外部的路由

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
11.11.11.11     1.1.1.1         823         0x80000001 0x00CDA2 0

 

R4#show ip ospf database asbr-summary                            本区域的ABR泛红的LSA4的信息

            OSPF Router with ID (4.4.4.4) (Process ID 1)

                Summary ASB Link States (Area 34)

  Routing Bit Set on this LSA
  LS age: 1445
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(AS Boundary Router)
  Link State ID: 1.1.1.1 (AS Boundary Router address)         包含ASBR的R-ID
  Advertising Router: 3.3.3.3                      通过R-ID为3.3.3.3的R（本区域的ABR）可以到达ASBR（1.1.1.1）
                                                                  这条LSA4就是本区域ABR为了告诉R-other们ASBR怎么走而产生的

  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0x7F6B
  Length: 28
  Network Mask: /0
        TOS: 0  Metric: 65

       路由查找过程：R4要到达R1的外部网络11.11.11.11/32的话，首先要通过R1（ASBR）泛红的LSA5学习到这条路由，R4根据R1宣告的LSA5可以知道11.11.11.11/32的地址是R1连接的，只要把目的地址是11.11.11.11/32的数据包交给R1，R1就可以到达11.11.11.11/32，那么怎么去R1就必须要使用到LSA4，因为使用LSA123都计算不出来拓扑，根据LSA4的信息找到去往R1（1.1.1.1）的路径。