华为路由常见 LSA 类型的产生及作用域 | LSA 新旧判断

注：本文为 ”LSA“ 相关文章合辑。

未整理去重。

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华为路由常见 LSA 类型的产生及作用域

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类型   ~	名称	描述
1	路由器 LSA（Router LSA）	每个设备都会产生，描述了设备的链路状态和开销。 该 LSA 只能在接口所属的区域内泛洪
2	网络 LSA（Network LSA）	由 DR 产生，描述该 DR 所接入的 MA 网络中所有与之形成邻接关系的路由器，以及 DR 自己。 该 LSA 只能在接口所属区域内泛洪。
3	网络汇总 LSA（Network Summary LSA）	由 ABR 产生，描述区域内某个网段的路由，该类 LSA 主要用于区域间路由的传递
4	ASBR 汇总 LSA（ASBR Summary LSA）	由 ABR 产生，描述到 ASBR 的路由，通告给除 ASBR 所在区域的其他相关区域。
5	AS 外部 LSA（AS External LSA）	由 ASBR 产生，用于描述到达 OSPF 域外的路由。
7	非完全末梢区域 LSA（NSSA LSA）	由 ASBR 产生，用于描述到达 OSPF 域外的路由。 NSSA LSA 与 AS 外部 LSA 功能类似，但是泛洪范围不同。 NSSA LSA 只能在始发的 NSSA 内泛洪，并且不能直接进入 Area0。 NSSA 的 ABR 会将 7 类 LSA 转换成 5 类 LSA 注入到 Area0。

Router LSA 字段详解

LSA 的基本概念

• LSA 是 OSPF 进行路由计算的关键依据。

• OSPF 的 LSU 报文可以携带多种不同类型的 LSA。

• 各种类型的 LSA 拥有相同的报文头部。

重要字段解释

• LS Age（链路状态老化时间）：此字段表示 LSA 已经生存的时间，单位是秒。

• Options（可选项）：每一个 bit 都对应了 OSPF 所支持的某种特性。

• LS Type（链路状态类型）： 指示本 LSA 的类型。

• Link State ID（链路状态 ID）： 不同的 LSA，对该字段的定义不同。

• Advertising Router（通告路由器）：产生该 LSA 的路由器的 Router ID。

• LS Sequence Number（链路状态序列号）：当 LSA 每次有新的实例产生时，序列号就会增加。

• LS Checksum（校验和）：用于保证数据的完整性和准确性。

• Length： 是一个包含 LSA 头部在内的 LSA 的总长度值。

• 链路状态类型、链路状态 ID、通告路由器 三元组 唯一地标识了一个 LSA。

• 链路状态老化时间 、链路状态序列号 、校验和用于判断 LSA 的新旧。

链路状态广告（LSA）比较顺序

• 1、LS Sequence Number ：链路状态序列号。序列号越大，表示该 LSA 更新得更频繁，因此是较新的信息。

• 2、LS Checksum ：链路状态校验和。如果两个 LSA 的序列号相同，会通过校验和来进一步确认哪个是正确的版本。校验和用于检测数据在传输过程中是否发生了错误。

• 3、LS Age ：链路状态年龄。如果序列号和校验和都相同，那么会通过年龄来决定。年龄越小，表示该 LSA 越新。

  链路状态协议（如 OSPF）使用这些字段来确保网络中的路由信息是最新的和一致的。当路由器接收到一个 LSA 时，它会按照上述顺序进行比较，以决定是否需要更新自己的数据库中的相应信息。

Router LSA（1 类 LSA）

每台 OSPF 路由器都会产生。它描述了该路由器直连接口的信息。

• Router LSA 只能在所属的区域内泛洪。

  

• V (Virtual Link) ：如果产生此 LSA 的路由器是虚连接的端点，则置为 1。

• E (External )： 如果产生此 LSA 的路由器是 ASBR，则置为 1。

• B (Border )：如果产生此 LSA 的路由器是 ABR，则置为 1。

• links ：LSA 中的 Link（链路）数量。Router LSA 使用 Link 来承载路由器直连接口的信息。

• Router LSA 使用 Link 来承载路由器直连接口的信息。

• 每条 Link 均包含 “链路类型”、“链路 ID”、“链路数据” 以及 “度量值” 这几个关键信息。

• 路由器可能会采用一个或者多个 Link 来描述某个接口。

  

Network LSA（2 类 LSA）

由 DR 产生，描述本网段的链路状态，在所属的区域内传播。

Network LSA 记录了该网段内所有与 DR 建立了邻接关系的 OSPF 路由器，同时携带了该网段的网络掩码。

• Link State ID：DR 的接口 IP 地址。

• Network Mask：MA 网络的子网掩码。

• Attached Router：连接到该 MA 网络的路由器的 Router-ID（与该 DR 建立了邻接关系的邻居的 Router-ID，以及 DR 自己的 Router-ID），如果有多台路由器接入该 MA 网络，则使用多个字段描述。

SPF 算法

Phase 1：构建 SPF 树

• 路由器将自己作为最短路径树的树根，根据 Router-LSA 和 Network-LSA 中的拓扑信息，依次将 Cost 值最小的路由器添加到 SPF 树中。路由器以 Router ID 或者 DR 标识。

• 广播网络中 DR 和其所连接路由器的 Cost 值为 0。

• SPF 树中只有单向的最短路径，保证了 OSPF 区域内路由计算不会出现环路。

Phase 2：计算最优路由

• 将 Router-LSA、Network-LSA 中的路由信息以叶子节点形式附加在对应的 OSPF 路由器上，计算最优路由。

• 已经出现的路由信息不会再添加到 SPF 树干上。
  _……

via: huawei

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路由 OSPF LSA 介绍、1~7 类 LSA 详细介绍

Hades_Ling 于 2023-01-14 14:43:13 发布

OSPF LSA 链路状态通告 (Link status announcement)，作用于向其它邻接 OSPF 路由器传递拓扑信息与路由信息。

LSA 如何描述拓扑信息与路由信息 ？

基于不同类型 LSA 进行描述，而常见的 LSA 类型有 1 类、2 类、3 类、4 类、5 类、7 类。

OSPF 的工作流程

1. 交换 LSA：OSPF 路由器通过交换不同类型的 LSA 来彼此分享网络拓扑的信息。这些 LSA 包含关于路由器、链接和网络状态的重要信息。

2. 建立 LSDB：所有 OSPF 路由器会维护一份一致的 LSDB，该数据库存储了所有接收到的 LSA。LSDB 反映了整个 OSPF 域的网络拓扑结构。

3. 使用 SPF 算法：在构建完成 LSDB 后，OSPF 路由器使用 SPF 算法对 LSDB 进行计算。该算法根据网络拓扑计算从路由器到其他目的地的最优路径。

4. 更新路由表：计算出的最优路径将被加入到 OSPF 路由器的路由表中，以便用于数据包转发。

宏观下的 6 种 LSA 作用：

1 类 Router

• 路由器 LSA，描述设备的直连拓扑信息、路由信息。

• 该 LSA 只能在接口所属的区域内泛洪。

  • 解释（接口所属的区域）：在 OSPF 中以接口划分区域，故每个接口都可以属于不同的区域。

  • 1 类 LSA 只会在区域内泛洪 / 传递，不会泛洪到其它区域中。

2 类 Network

• 网络 LSA，该 2 类 LSA 只会在广播类型网络中出现。
• 由 DR 产生，描述 DR 所在的 MA 网络中所有与之形成邻接关系的路由器，以及 DR 自己。
  • 解释（所有与之形成邻接关系的路由器）：
    • 在广播类型的网络中，OSPF 会选举出 DR 设备统一管理广播网络中的 LSA。
    • 在广播网络中只有 DR 与 BDR 能够与 DR-other 设备建立邻接关系。
    • 2 类 LSA 描述的正是 DR 与其它设备之间的拓扑信息 [DR 连接了谁]，与 DR 广播网络的路由信息 [DR 广播网络是什么]。
    • 该 LSA 只能在接口所属区域泛洪。

3 类 Summary-Network

• 网络汇总 LSA，由 ABR 设备产生，描述区域内的路由信息。
  • 因为 1 类、2 类 LSA 只能在区域内传递。
  • 故其它区域需要学习到另一个区域的 1 类 2 类就需要有新的 LSA 来统一描述1 类 2 类的拓扑、路由信息。这个 LSA 就是 3 类 LSA。
    

4 类 ASBR-Summary

• ASBR 汇总 LSA，由 ABR 产生，描述到 ASBR 的路由，服务于 5 类 LSA。

• 通告给除 ASBR 所在区域的其它区域。

• 这里需要进行图形的解释：

  • 5 类 LSA 在传递过程中下一跳是不可改变的，故 AR5 想访问 AR1 就需要去往 AR2 的 2.2.2.2。

  • 1、首先 AR2 的 router-id=2.2.2.2 并没有发布到 OSPF 网络中，故 AR5 不会学习到去 2.2.2.2 的路由。

  • 2、由于 AR3 与 AR2 在同一个区域中，通过 1 类 LSA 就可以知道如何去 2.2.2.2。

    • 【唉？不是说 2.2.2.2 是 RID 吗？不是没有发布到 OSPF 吗？AR3 如何知道去 2.2.2.2 的呢？】

    • 【答案就是在 1 类 LSA 的子类型中可以得知去往 RID 的拓扑信息，往后会详细讲解 1 类 LSA 的其它子类型】

      Type      : Router 
    -  Ls