一文带你了解OSPF 七种LSA类型,很全!

简介: 【4月更文挑战第7天】

LSA(Link State Advertisement)是OSPF(Open Shortest Path First)协议中用于描述路由信息的一种数据格式。LSA包含了路由器或者网络上的某些状态信息,通过交换LSA,OSPF路由器可以了解到整个网络的拓扑结构,从而计算出最短路径。

在OSPF协议中,每个路由器都维护一个链路状态数据库(Link State Database,简称LSDB),其中存储了收到的各种LSA。路由器之间通过交换LSA来更新彼此的LSDB,以保持对网络拓扑的一致认识。

LSA的内容包括了一些关键的网络拓扑信息,比如相邻路由器的ID、链路状态、链路的成本等。根据不同的LSA类型,其包含的信息也会有所不同。例如,Router-LSA包含了某个路由器直接连接的网络信息,而Network-LSA描述了某个网络上的路由器列表等等。

通过交换LSA,每个OSPF路由器都可以构建出网络的拓扑图,并使用Dijkstra算法计算最短路径。这样,路由器就能够根据实时的网络状态动态地更新路由表,实现了快速、可靠的路由计算。

本文瑞哥就带大家了解一下LSA类型。

目录:

[TOC]

Router-LSA

Router-LSA(路由器链路状态通告,Type 1)是OSPF协议中的一种LSA类型,用于描述某个OSPF路由器的链路状态和开销。每个OSPF路由器都会生成自己的Router-LSA,并将其在所属的区域内传播,以便其他路由器了解当前路由器的链路状态。

Router-LSA记录了路由器连接的所有网络的状态信息,包括链路的状态(如Up、Down)、链路的成本等。Router-LSA只在OSPF路由器所属的区域内传播,不会跨越区域边界。

每个OSPF路由器都会定期生成自己的Router-LSA,并在链路状态发生变化时更新Router-LSA。生成的Router-LSA会被直接连接的邻居路由器收到,并传播给它们的邻居。这样,Router-LSA就在整个区域内传播开来,以便每个路由器都能了解到当前路由器的链路状态。

Router-LSA是构建OSPF路由表的重要组成部分,通过收集并解析Router-LSA,路由器能够动态地计算出到达目标网络的最短路径。

当网络拓扑发生变化时(如链路故障或恢复),路由器会重新生成并传播Router-LSA,以通知其他路由器更新其路由表,从而确保网络的快速收敛和稳定性。

Network-LSA

Network-LSA(网络链路状态通告,Type 2)是OSPF协议中的一种LSA类型,由DR(Designated Router,指定路由器)产生,用于描述某个OSPF区域内某个网络段的链路状态。Network-LSA描述了一个网络上的所有路由器的列表,以及它们之间的连接状态。

Network-LSA是由DR路由器负责产生和更新的。在每个OSPF网络中,通过选举过程选出一个DR,负责管理网络的LSA更新。Network-LSA描述了该网络上所有路由器的链路状态,包括路由器ID、连接状态等信息。Network-LSA只在DR所属的OSPF区域内传播,不会跨越区域边界。

在每个OSPF网络中,通过选举过程选出一个DR路由器和一个BDR(Backup Designated Router,备份指定路由器),负责管理网络的LSA更新。DR路由器定期生成Network-LSA,并在网络拓扑发生变化时更新Network-LSA。生成的Network-LSA会被直接连接的邻居路由器收到,并传播给它们的邻居。这样,Network-LSA就在整个区域内传播开来,以便每个路由器都能了解到该网络段的链路状态。

Network-LSA是构建OSPF路由表的重要组成部分,通过收集并解析Network-LSA,路由器能够了解到本网络段上的所有路由器及其连接状态,从而实现了网络的快速、可靠的路由计算。当网络拓扑发生变化时,DR路由器会重新生成并传播Network-LSA,以通知其他路由器更新其路由表,从而确保网络的快速收敛和稳定性。

Network-summary-LSA

Network-summary-LSA(网络汇总链路状态通告,Type 3)是OSPF协议中的一种LSA类型,由ABR(Area Border Router,区域边界路由器)产生,用于描述OSPF区域内某个网络段的路由,并通告给其他区域。Network-summary-LSA主要用于将来自一个区域的路由信息传递到其他区域,以实现区域之间的路由信息交换。

Network-summary-LSA是由ABR路由器负责产生和更新的。ABR是连接不同OSPF区域的路由器,负责在区域之间传递路由信息。Network-summary-LSA描述了某个OSPF区域内的一个网络段的路由信息,包括目标网络的ID和路由到该网络的下一跳路由器。Network-summary-LSA会被ABR路由器传递给其他区域的路由器,以实现区域之间的路由信息交换。但是,在Totally Stub区域和Totally NSSA区域内,不会传递Type 3 LSA。

ABR路由器根据自身连接的两个或多个区域内的网络情况,生成适当的Network-summary-LSA。生成的Network-summary-LSA会被ABR路由器传递给其他区域的路由器。这样,其他区域的路由器就能够了解到该网络段的路由信息,并进行相应的路由计算。

Network-summary-LSA的产生和传播使得不同OSPF区域之间能够交换路由信息,实现了跨区域的路由通信。通过Network-summary-LSA,ABR路由器可以将本区域内的路由信息传递给其他区域,从而实现了区域之间的互联互通,促进了整个网络的连通性和稳定性。

ASBR-summary-LSA

ASBR-summary-LSA(ASBR汇总链路状态通告,Type 4)是OSPF协议中的一种LSA类型,由ABR(Area Border Router,区域边界路由器)产生,用于描述本区域到其他区域中的ASBR(Autonomous System Boundary Router,自治系统边界路由器)的路由,并通告给除ASBR所在区域的其他区域。ASBR-summary-LSA主要用于在不同OSPF区域之间传递ASBR的路由信息,以实现区域之间的路由信息交换。

ASBR-summary-LSA是由ABR路由器负责产生和更新的。ABR是连接不同OSPF区域的路由器,负责在区域之间传递路由信息。ASBR-summary-LSA描述了本OSPF区域到其他区域中ASBR的路由信息,包括目标ASBR的ID和路由到该ASBR的下一跳路由器。ASBR-summary-LSA会被ABR路由器传递给除ASBR所在区域以外的其他区域的路由器。在Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域内,不会传递Type 4 LSA。

ABR路由器根据本区域到其他区域中ASBR的路由信息,生成适当的ASBR-summary-LSA。生成的ASBR-summary-LSA会被ABR路由器传递给除ASBR所在区域以外的其他区域的路由器。这样,其他区域的路由器就能够了解到本区域到其他区域中ASBR的路由信息,并进行相应的路由计算。

ASBR-summary-LSA的产生和传播使得不同OSPF区域之间能够交换ASBR的路由信息,实现了跨区域的ASBR路由通信。通过ASBR-summary-LSA,ABR路由器可以将本区域到其他区域中ASBR的路由信息传递给其他区域,从而实现了区域之间的互联互通,促进了整个网络的连通性和稳定性。

AS-external-LSA

AS-external-LSA(AS外部链路状态通告,Type 5)是OSPF协议中的一种LSA类型,由ASBR(Autonomous System Boundary Router,自治系统边界路由器)产生,用于描述到AS外部目的地的路由信息。AS-external-LSA被通告到所有的OSPF区域(除了Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域),以便在整个AS内传播AS外部的路由信息。

AS-external-LSA是由ASBR路由器负责产生和更新的。ASBR是连接AS内部网络和AS外部网络的路由器,负责在AS内传递到AS外部目的地的路由信息。AS-external-LSA描述了到AS外部目的地的路由信息,包括目标网络的ID、下一跳路由器以及路由的度量值等。AS-external-LSA会被ASBR路由器通告到除了Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域以外的所有OSPF区域的路由器。

ASBR路由器将从其他AS学习到的AS外部路由信息生成AS-external-LSA。生成的AS-external-LSA会被ASBR路由器通告到除了Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域以外的所有OSPF区域的路由器。这样,所有区域的路由器都能够了解到AS外部目的地的路由信息,并进行相应的路由计算。

AS-external-LSA的产生和传播使得整个AS内的所有区域都能够了解到到AS外部目的地的路由信息,实现了AS内部的路由信息共享和传播。通过AS-external-LSA,ASBR路由器可以将AS外部目的地的路由信息通告给所有的OSPF区域,从而实现了整个AS内的AS外部路由信息的传递和更新。

NSSA LSA

NSSA LSA(Not-So-Stubby Area Link State Advertisement,非完全稀疏区域链路状态通告,Type 7)是OSPF协议中的一种LSA类型,由ASBR(Autonomous System Boundary Router,自治系统边界路由器)在NSSA(Not-So-Stubby Area,非完全稀疏区域)区域内产生,用于描述到AS外部的路由信息。与AS-external-LSA(Type 5)不同,NSSA LSA仅在NSSA区域内传播。

NSSA LSA是由ASBR路由器负责产生和更新的。ASBR是连接AS内部网络和AS外部网络的路由器,负责在AS内传递到AS外部目的地的路由信息。NSSA LSA仅在NSSA区域内传播,不会传播到其他OSPF区域。

ASBR路由器将从其他AS学习到的AS外部路由信息生成NSSA LSA。生成的NSSA LSA仅在NSSA区域内传播,即只传播给NSSA区域内的其他OSPF路由器。这样,NSSA区域内的路由器就能够了解到到AS外部目的地的路由信息,并进行相应的路由计算。

NSSA LSA的产生和传播使得NSSA区域内的路由器能够了解到到AS外部目的地的路由信息,从而实现了NSSA区域内的路由信息共享和传播。通过NSSA LSA,ASBR路由器可以将到AS外部目的地的路由信息通告给NSSA区域内的其他OSPF路由器,从而实现了NSSA区域内的AS外部路由信息的传递和更新。

Opaque LSA

Opaque LSA(不透明链路状态通告,Type 9/Type 10/Type 11)提供了一种用于OSPF的通用扩展机制,使得可以在OSPF协议中实现一些特定功能的扩展。不透明LSA类型包括Type 9、Type 10和Type 11,分别用于不同的范围内传播。

Type 9 LSA

Type 9 LSA仅在接口所在的网络段范围内传播。

一种典型的应用是用于支持GR(Graceful Restart)的Grace LSA。GR是一种网络设备在不影响数据转发的情况下重新启动的机制,通过Type 9 LSA,路由器可以在重新启动后继续使用先前的路由信息,从而实现了网络的平滑重启。

Type 10 LSA

Type 10 LSA在OSPF区域内传播。

Type 10 LSA通常用于支持TE(Traffic Engineering)功能。TE是一种网络优化技术,用于有效地管理和控制网络中的数据流量,优化网络性能和资源利用。通过Type 10 LSA,路由器可以传递TE相关的信息,如链路的资源、约束等,以支持TE的功能实现。

Type 11 LSA

Type 11 LSA在整个自治系统内传播。

目前还没有实际应用的例子。Type 11 LSA为将来的扩展提供了可能性,可以在整个自治系统范围内传播一些特定的信息,但是目前尚未发现实际的应用场景。

Opaque LSA的生成由特定的功能模块负责,如GR、TE等。生成后,根据LSA的类型和传播范围,由OSPF协议负责将其传播到相应的范围内。

不透明LSA提供了一种灵活的扩展机制,使得OSPF协议可以支持各种特定功能的扩展,如GR、TE等,从而满足不同网络环境下的需求。通过合理利用不透明LSA,可以实现更高级别的网络功能和优化,提高网络性能和可靠性。

对比

1. 传播范围

  • Type 1、Type 2、Type 9: 仅在特定范围内传播,分别是本地区域、本地网络、接口所在网段范围。
  • Type 3、Type 4、Type 5、Type 7、Type 10、Type 11: 在不同的范围内传播,Type 3和Type 4在OSPF区域内传播,Type 5在除了Stub区域等的所有OSPF区域内传播,Type 7仅在NSSA区域内传播,而Type 10在整个OSPF区域内传播,Type 11在整个自治域内传播。

2. 描述内容

  • Type 1、Type 2、Type 3、Type 4、Type 5、Type 7: 主要描述路由器、网络和路由信息。
  • Type 9、Type 10、Type 11: 提供了用于OSPF的扩展的通用机制,内容和功能各异,如支持GR、TE等。

3. 传播对象

  • Type 1、Type 2、Type 3、Type 4、Type 5、Type 10、Type 11: 传播到多个区域或整个自治域内。
  • Type 9、Type 7: 传播到特定的区域内,分别是接口所在网段范围和NSSA区域内。

4. 应用场景

  • Type 1、Type 2: 基本的拓扑信息,用于构建拓扑数据库。
  • Type 3、Type 4: 用于支持区域间路由信息的传递,促进了OSPF域内的路由信息共享。
  • Type 5、Type 7: 用于传播到AS外部目的地的路由信息,NSSA LSA特别用于在NSSA区域内传播。
  • Type 9、Type 10、Type 11: 提供了通用机制,用于实现特定功能的扩展,如支持GR、TE等。

5. 重要性

  • Type 1、Type 2: 是OSPF协议中最基本的LSA类型,构建拓扑数据库的基础。
  • Type 3、Type 4: 支持区域间路由信息的传递,促进了OSPF域内的路由信息共享。
  • Type 5、Type 7: 用于传播到AS外部目的地的路由信息。
  • Type 9、Type 10、Type 11: 提供了通用机制,用于实现特定功能的扩展。

6. 传播方式

  • Type 1、Type 2、Type 9: 分别在本地区域、本地网络、接口所在网段范围内传播。
  • Type 3、Type 4、Type 5、Type 7、Type 10、Type 11: 在不同的范围内传播,如OSPF区域内、自治域内等。

7. 适用范围

  • Type 1、Type 2、Type 3、Type 4、Type 5、Type 10、Type 11: 适用于大多数OSPF网络。
  • Type 7、Type 9: 更专门化,分别用于NSSA区域内和接口所在网段范围内。

总结

文章的最后,瑞哥做个总结,方便大家记忆!

1. Router-LSA(Type 1)

  • 描述本地区域内的路由器连接情况和链路状态。
  • 仅在本地区域内传播,用于构建拓扑数据库。

2. Network-LSA(Type 2)

  • 描述本地网络内的路由器和它们之间的连接状态。
  • 仅在本地网络内传播,用于构建拓扑数据库。

3. Network-summary-LSA(Type 3)

  • 描述本区域到其他区域中某个网段的路由信息。
  • 在整个OSPF区域内传播,促进了路由信息的共享和传递。

4. ASBR-summary-LSA(Type 4)

  • 描述本区域到其他区域中的ASBR的路由信息。
  • 在除ASBR所在区域之外的所有OSPF区域内传播,促进了ASBR路由信息的传递和更新。

5. AS-external-LSA(Type 5)

  • 描述到AS外部目的地的路由信息。
  • 在除了Stub区域、Totally Stub区域、NSSA区域和Totally NSSA区域之外的所有OSPF区域内传播。

6. NSSA LSA(Type 7)

  • 描述到AS外部目的地的路由信息。
  • 仅在NSSA区域内传播,用于在NSSA区域内传递AS外部路由信息。

7. Opaque LSA(Type 9/Type 10/Type 11)

  • 提供了用于OSPF的扩展的通用机制。
  • Type 9在接口所在网段范围内传播,Type 10在整个OSPF区域内传播,Type 11在整个自治域内传播。

不同的LSA类型在OSPF网络中扮演着不同的角色,适用于不同的应用场景。通过深入理解每种LSA类型的特点和传播方式,网络管理员可以更好地设计和管理OSPF网络,实现网络的高效运行和稳定性。

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