ospf 提升 二 ---LSA

ospf

ABR和ASBR的区别

官方建议中大型网络的规模参考   根据spf算法   而不是路由器的硬件性能强弱

a ABR最多关联3个区域

b 单区域内路由器最多50台

c 一台运行ospf的路由器 邻接关系的邻居最多60台

 

路由器的角色

ABR 不同的接口被宣告进不同的区域   其中至少一个接口在area0    所有接口都运行ospf协议

ASBR 不同的接口被宣告进不同的区域  系统边界路由器    除了运行ospf外还会运行其他的某种路由协议  将其他协议 的路由通过重分发的形式引入到ospf域内    必须关联多个区域

可以是ABR     可以是area0内的路由器   也可以是常规区域内非ABR的路由器

 

一 LSA

类型 共11种    常用前7种

第6类LSA   在单播中不存在    MOSPF    为组播做路由

第7类LSA   是特殊的nssa类型的    单讲

重点1 2 3 4 5是本节的重点内容

LSA的研究方向

a 传播范围

b 该LSA的通告者   谁产生的

c LSA包含的内容  包含的是拓扑信息还是路由信息

1 router LSAs

a 在单区域内泛洪 不会通过ABR-----传播范围

b one router LSA (type1) for every router in an area

每个区域内的每台路由器生成一条类型为1的LSA 无论一台路由器有多少个接口宣告进一个区域

都只发送一条1类LSA

identified by the router id of the originating router 

每条1类LSA中的唯一标识符是router id

当在路由器接口宣告ospf域时 举例network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0 就会在area0内发送一类LSA

c 包含的内容：单区域内纯拓扑信息  

1 描述该路由器所有的直连的链路列表 这些链路信息是单区域内 不会跨区域

2 链路的前缀 掩码及链路类型

实验

r1 12.1.1.1 255.255.255.0   开启环回口

 router-id  1.1.1.1

network 1.1.1.1    0.0.0.0 area 0.0.0.0

network 12.1.1.1    0.0.0.0 area 0.0.0.0

r2 12.1.1.2 255.255.255.0

router-id 2.2.2.2

network 2.2.2.2  0.0.0.0 area 0.0.0.0

network 12.1.1.2    0.0.0.0 area 0.0.0.0

 

router ospf 110

建立邻居关系    查看路由是否都能得到

 

查看LSDB命令    显示本地的链路状态数据库

show ip ospf database

 

在图中可以看到有两条1类的LSA   但是在r1和r2上一共宣告了4个接口在area0中

所以结论是无论一个路由器宣告几个接口在一个区域内   都只发送一条1类的LSA报文

区域内所有的LSA信息应该一致所以在r2上的图与此图完全一致

link id   为1类LSA标识    是router -id

adv router   -=====advertise  通告   表明通告者   也就是哪个路由器发出的这个LSA    router-id

age 老化时间   60分钟    从小到大计时

seq 序列号    最初应该是0x80000001

checksum  校验和

link count 链路数量    关于此条LSA共有3条链路   但是宣告时候只有一个环回口和一个物理接口串口

正常是应该有两个  

串口在1类LSA信息  会形成两条链路信息  一条末节网络链路信息   另一条点到点链路信息

所以实际链路是===link count-1

一台路由器如果拥有router-id 并且与其他路由器已经建立邻接关系  

如果想强制修改router-id   一种方式是重新启动     另一种方式是重置路由器ospf进程

router-id *.*.*.*     先修改成需要的值   再清理ospf的进程

clear ip ospf process

 

以上是LSA的摘要信息      

下面介绍1类LSA的详细内容   命令

show ip ospf database router

 

总结：传播范围：  只能在一个区域内传递  不能穿越ABR

  通告者：每台属于一个区域的路由器都会基于该区域通告一条1类LSA

包含内容：拓扑信息    其中描述该路由器所有宣告进该区域的链路的前缀   掩码   网络类型以及度量值

LINK-ID：通告该LSA的路由器的RID

ADV ROUTER :通告该LSA的路由器的RID

 

2.NETwork LSA    网络LSA

范围：floods winthin its area only ;does not cross ABR--------区域内  不同穿越ABR

通告者：advertised by the DR of the broadcast network--------DR

内容：one network(type2)LSA for each transit broadcast or NBMA network in an area

includes list of attached routers on the transit link

includes subnet mask of link

MA网段   在单区域内  DR通告一条2类LSA     

有多少个MA网段就会有多少份2类LSA

内容与1类LSA内容一致     都是拓扑信息

包含所有和该MA网段直连的路由器列表   router-id

描述该MA网段的掩码长度是多少位

实验

定义ip地址     点到点同上实验

MA网段  100.1.1.0   

r1     100.1.1.1

r2  100.1.1.2

宣告network 100.1.1.1 0.0.0.0 area 0

show ip ospf database

 

   

现在出现了     net link states   2类LSA

DR    是r2    

adv router   =====r2的id

link id====r2接口的ip地址

缺少link count       在2类LSA中不描述链路逻辑客观信息

详细看信息  

show ip ospf database network

问题1：在上图中再加一r3用串口与r1相连  也在area0中       r3收到100网段的路由   是通过几类LSA获得

答案：1类和2类相加   才能得到路由条目

   形成路由条目的要素   ：前缀    掩码    度量值

 

 

总结：传播范围   同1类

通告者：MA网段中的DR

包含的内容：纯拓扑信息

该MA 网段直连的所有路由器的RID信息    该MA 网段的掩码

LINK-ID:该MA网段DR接口的ip地址

ADV Router： 该DR的RID

3.summary LSA 默认不汇总   可以汇总

域间传递的LSA

正常情况下ABR域间传递LSA时不做汇总

传递范围：除了关于这些路由产生的区域之外的所有其他的ospf路由选择域

area1产生的由abr1传到area0和area2

通告者：ABR

内 容：纯路由信息

一台ABR 收到多条1类LSA   2类LSA   从而形成多条路由    ABR分别针对每条域间路由生成一条3类 LSA 发到其他区域

 

实验：

r1   s1/0    13.1.1.1 255.255.255.0

network 13.1.1.1 0.0.0.0 area 1

r3     s1/1 13.1.1.3 255.255.255.0

loopback 3.3.3.3 255.255.255.0

network 13.1.1.3 0.0.0.0 area 1

network  3.3.3.3 0.0.0.0 area 1

此时r3不会收到area0中的1类和2类LSA

查看路由表

显示show IP route

路由表中显示的是O IA   表示ospf   inter area    域间路由

Show ip ospf database

ADV ROUTER   为r1的router-id

Link-id   =====    域间路由条目前缀         4条3类LSA

显示3类LSA详细内容

Show ip ospf database summary

r1通告的r1环回口的 1.1.1.1 /32 metric 1

r2的环回口 2.2.2.2/32 metric11

r1-r2串口 12.1.1.0 /24 metric 64

r1-r2MA网段 100.1.1.0 /24   metric 10

 

     r1#show ip ospf database

会显示area0的1类LSA      2类LSA    3类的LSA(原因ABR会将area1的路由传递给area0)  共两条3的环回口和13 网段

area1的1类LSA     3类LSA

每个ABR关于每个区域维护一张独立的LSDB

 

总结：传播范围：除了该区域外的整个ospf路由选择域

通告者：ABR

内容：一条3类LSA包含一条ospf域间路由     O IA

LINK-ID:3类LSA路由的前缀

ADV ROUTER:ABR的RID   3类LSA在ospf路由选择域内传递的时候为了保证可达性   每跨越一个ABR都会 自动改写为该ABR的RID

 

 

 

5.EXTERNAL LSA 外部LSA

 

实验

在以前的图中再加入r4  和r5

r4   s1/0   ospf    24.1.1.2 255.255.255.0

loopback0   4.4.4.4    255.255.255.0

fa0/1 24.1.1.4  255.255.255.0

r5 fa 0/0    eigrp 45.1.1.5 255.255.255.0

loopback 0 5.5.5.5   255.255.255.0

 

 

r5#router  eigrp 90

no auto-summary

network  5.5.5.5 0.0.0.0

network 45.1.1.5 0.0.0.0

此时查看r4的路由条目   其中有O IA和D 标记的路由  

r2上验证   ABR和ASBR

r2#show ip ospf  border-routers

此时未显示r4的信息

ASBR   满足的条件   1 . 运行多协议  2.重分发

 

r4#router ospf 110

redistribute eigrp 90 subnets

再次在r2上 show ip route  出现了O E2的路由  即外部引入的路由条目

r2#show ip ospf  border-routers    会出现r4为ASBR的信息

r4#show ip ospf database

会出现5类的LSA信息   不会和任何区域关联   相较之前的字段  多出了tag字段

tag字段的意义      阿拉伯数字   默认为0   举例在route map抓包时   可以抓取Tag标签的路由条目  

而不是前缀

 

r4#show ip ospf database external   显示详细内容

 

总结  5类   

传递范围：整个ospf路由选择域

通告者：ASBR

内容：纯路由信息  一条ospf域外路由对应一条5类LSA

link-id    域外路由的路由前缀

ADV Router：ASBR 的RID    该LSA在ospf域内传递的时候     ADV Router值不会发生任何改变  

r2通过show ip ospf database router 1类LSA 可以看出r4是ASBR

1类LSA报头中的2个bit   一个是B位     另一个是E位   单区域中通常都置0 ，但是当一台路由器连接多 个区域的时候，形成ABR时候   B位会置位   显示   area border  router   ；r4的通告信息会显示  AS BOUNDARY  ROUTER  E位置位

r2能知道r4是ASBR    但是r1和r3由于收不到r4的1类LSA的信息   所有1和3不知道r4是ASBR

由此出现了4类的LSA

4 .Summary  ASB  LSA

 

实验    同5实验图

r4#show IP ospf database

area2中  有1类  3类      5类

r2#show IP ospf database

area2中有1类   3类   5类

area0有summary ASB link   states   此为4类LSA

#show ip  ospf    database  asbr-summary

r1#show IP ospf database

其中的area0中的4类LSA与r2上看到的一样

但是在area1中的4类LSA的ADV Router变成了R1   link-id没有变化

结论：传递范围    除了ASBR所在的区域之外的整个路由选择域

通告者 和ASBR在同一个区域的ABR的路由器

包含内容  纯拓扑信息   描述了ASBR所在的位置

LINK-ID   ASBR的RID

ADV Router   通告者ABR的RID   并且该值每跨越一个ABR都会自动改变   同3类LSA

 

 

总结     1类 和2类LSA形成的路由是O标记的标准域内ospf路由

3类形成的路由是O IA  的域间路由

5类形成的路由是O E1或者O E2（缺省）的   域外路由

 

6.O E1和O E2路由的区别

r2#show ip route

从图中可以看到 O O IA O E2标记的路由条目中的管理距离和度量值

r1#show IP route

在r1和r2中  的O E2标记的到5.5.5.0的度量值都是20     没有变化

同理在r3上的度量值也是20     也就是度量值不累加   由于此路由是eigrp协议引进ospf域内的  计算度量值的方法不同  所以强制设置一个度量值  此度量值不变   称为seed  metric   种子度量值   

种子度量值     ：对于ospf    将bgp路由重分发进入   则seed  metric默认为1    所有其他外部路由缺省seed metric是20.

将OE2修改为OE1的方法

1.在通告者（ASBR）上修改   r4 做重分发时修改

2.命令

r4#router ospf 110  110为ospf 进程号

#redistribute eigrp 90 subnets metric-type 1      90为eigrp进程号

3.查看r2# show IP ospf database external       metric type 变为1

show IP route       OE2变为OE1

但是度量值20变为84

ospf   度量值===控制层面路由流向入接口的度量值累加   

默认20未变    r2的s1/1  串口为10的8次方/1544000==64    所以度量值为20+64=84

r1的s1/1接口度量值为84+10=94

r3的s1/1接口度量值为94+64=158

 

所以 1关心内网路径好坏时候使用OE1             2 内网小  不需要判断路径好坏  则使用OE2

 

4.修改种子度量值的方法

r4#router ospf 110

#redistribute eigrp 90 subnets metric-type 1 metric 100 tag 20

其中的100是修改后的度量值        tag 20表示给此路由条目加上一个标识   便于高级工具抓取  做策略

查看r2#show ip ospf database

或者#show ip route

查看路由条目明细  #show  IP route  5.5.5.0 255.255.255.0  

 

7.路由的汇总和聚合及特性

域间汇总需要在ABR上部署   实现对3类LSA的汇总传递   

域外汇总需要在ASBR上部署   实现对5类LSA的汇总传递

a 域间汇总

要求：在r1上增加的4个网段    202.10.8.0-202.10.11.0/24   实现汇总

命令：开启4个环回口   主机位设置为1

loopback5  202.10.8.1

loopback6  202.10.9.1

loopback7  202.10.10.1

loopback8  202.10.11.1

 

同时宣告4个环回口进入ospf

router ospf 110

network 202.10.8.0   0.0.3.255 area 0

在r1上将4个loopback类型网络还原成自然掩码   

int loopback 5

IP ospf network point-to-point

同理6 7 8 一样设置

在r2和r3上验证

show IP  route  ospf

在r1上做汇总    汇总命令与rip与eigrp的区别  前者是链路级别    后面的两个是接口级别

r1#router ospf 110         

#area 0 range 202.10.8.0 255.255.252.0       只是针对3类LSA做的汇总

域间汇总完成   此时r3中show IP ospf database中显示的汇总的路由    但是在r4上显示的同样是明细路由并没有汇总   原因是r2与r1直连能够收到4条明细路由   此时r2作为ABR同样把4条路由转换成3类LSA 明细路由 传递给其他区域     如果想在所有区域内都收到汇总的路由  建议将区域中的所有ABR都做路由汇总  

所以r2同样需要汇总

r2#router ospf 110

#area 0 range 202.10.8.0 255.255.252.0

 

域间汇总的参数

area 命令中有3个参数

advertise     （default）

cost 度量值    可以修改   体现ospf的高可控性

例如     area 0 range 202.10.8.0 255.255.252.0   cost  36   就将度量值修改成36  再发送出去

not-advertise      汇总之后不通告    可以用于路由过滤   明细和汇总路由都被抑制

举例1   area 0 range 202.10.8.0 255.255.252.0 not-advertise

在r3上show ip route ospf之后会发现汇总路由消失了

举例2   如果想实现抑制8.0和9.0的路由条目  但是放行10.0和11.0的的路由条目

可以将前两个汇总成一条路由    not-advertise       202.10.8.0   255.255.254.0

后两个汇总成一条路由   默认通告即可 202.10.10.0   255.255.254.0

即可实现路由的过滤 繁琐不建议

题外话   路由过滤的方式简介  使用前缀列表抓取

要求同上   过滤8 9     放行10和11

r1#ip prefix-list 10 seq 10 deny  202.10.8.0/23 ge 24  le 24   拒绝这些路由

#ip prefix-list 10 seq 10 permit 0.0.0.0/0 le 32   放行所有路由

#router ospf 110

#area 1 filter-list prefix 10 in 

然后在聚合

r1#area 0 range 202.10.10.0 255.255.254.0 

b 域外汇总

需要在ASBR上做

r5开启loopback5-8   4个环回口   并且汇总

ip地址分别对应  192.168.8.0/24        9.0       10.0       11.0

r5#router eigrp 90

#network 192.168.8.0 0.0.3.255 

在r4上查看     #show  ip route   eigrp  90  可以看到明细路由

r4#router   ospf  110

#summary-addreess    192.168.8.0 255.255.252.0   

会生成指向null0接口的汇总路由

在r2和r1上都可以看到此汇总路由

 

OSPF  LSDB OVERLOAD PROTECTION

LSDB过载保护     主要用于性能不高的路由器     过载保护

实验略

 

修改OSPF度量值

#ip ospf cost  interface-cost

默认是10的8次方除以接口带宽

#int serial 1/1

#IP ospf cost 66    将度量值修改为66

***比较重要的命令   auto-cost   reference-bandwidth  ref-bw

10的8次方  相当于带宽的百兆     当网络内千兆和万兆时度量值都是1    无法区分更好的路径

所以需要修改计算公式中的分子的大小   即将10的8次方改大     改成10次方或更多

命令

r3#router ospf 110

#auto-cost reference-bandwidth 100    其中100是缺省值

可以将100改为10000    即万兆  

所以如果接口为百兆则度量值为100

千兆度量值为10

万兆度量值为1

所以路径好坏  可见

但是要注意在ospf中   进程级别和接口级别都可以配置度量值     接口级别的优先级比进程级别的优先级 更高    所以上面的例子中   r3#show IP  ospf interface   查看   cost没有变化

需要先去掉接口级别的度量值修改    no IP ospf cost 66    然后才能看到cost的值已经改变