网络运维学习条记（DeepSeek优化版） 024 HCIP-Datacom OSPF域内路由计算
OSPF域内路由计算：单区域的路由计算一、OSPF单区域路由计算原理
当路由器运行OSPF进程并将接口宣告进OSPF后，接口会天生 LS（Link State，链路状态） ，把LS封装在LSA中，形成链路状态通告信息。
链路状态包含以下关键信息：
[*]接口的IP地址和子网掩码
[*]链路开销(Cost)
[*]邻居路由器的Router ID
每个路由器在直连的每个区域内都会天生 1类LSA(Router LSA) ，用于形貌该区域内直毗连口的链路状态信息，且仅在本区域内泛洪。
二、1类LSA详解
2.1 1类LSA的作用与结构
[*]作用：形貌路由器自身的直连链路状态。
[*]关键字段：
display ospf lsdb
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area:0.0.0.0
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 4 36 80000001 1562
display ospf lsdb router 1.1.1.1 #查看1类lsa的详细内容。router代表要查看1类LSA：Router LSA
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area:0.0.0.0
Link State Database
Type : Router #LS类型：1类LSA（Router LSA）
Ls id : 1.1.1.1 #LSA的名字。1类LSA中为该路由器的router-id
Adv rtr : 1.1.1.1 #通告者：1类LSA中为LSA的始发者的router-id
Ls age : 312 #老化时间
Len : 36 #报文长度
Options :E #特殊区域标识
seq# : 80000001 #序列号
chksum : 0x20fc #校验和
2.2 1类LSA的四种链路范例
[*]StubNet ：用于形貌一条路由信息（叶子）
Link ID : 1.1.1.1 #用于描述这条路由信息的网络号
Data : 255.255.255.255 #用于描述这条路由信息的网络掩码
Metric: 0 #用于描述该路由器到达这个目的网络的开销值
[*]P-2-P ： 用于形貌直连链路上网络范例为P2P或者P2MP的邻居（树干）
Link ID : 2.2.2.2 #用于描述该邻居路由器的router-id
Data : 12.1.1.1 #用于描述本路由器链接该邻居的接口IP地址
Metric: 1562 #用于描述本路由器到达该邻居的开销值
[*]TransNet ：用于形貌直连链路上网络范例为广播或者NBMA的邻居
Link ID : 192.168.1.4 #用于描述伪节点信息，使用DR的接口IP地址来充当
Data : 192.168.1.2 #用于描述自身直连的伪节点的接口IP地址
Metric: 1 #用于描述本路由器到达伪节点的开销值
[*]Virtual ：用来形貌vlink虚链路上的邻居信息
Link ID : 2.2.2.2 #用于描述该邻居路由器的router-id
Data : 34.1.1.4 #用于描述本路由器链接该邻居的接口IP地址
Metric: 2 #用于描述本路由器到达该邻居的开销值
三、OSPF路由表天生验证
3.1 检察LSDB
display ospf lsdb
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Link State Database
Area:0.0.0.0
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 4 36 80000001 1562
3.2 检察OSPF路由表
display ospf routing #查看一下ospf的路由表信息，可以看到利用spf算法算出了3条路由
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type Nexthop AdvRouter Area
1.1.1.1/32 0 Stub 1.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0
12.1.1.0/24 1562 Stub 12.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0
2.2.2.2/32 1562 Stub 12.1.1.2 2.2.2.2 0.0.0.0
TotalNets : 3
IntraArea : 3 Inter Area : 0 ASE : 0 NSSA : 0
display ip routing-table #可是只有一条加表，因为另外两条路由是直连胜出。
Route Flags : R- relay , D – download to fib
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Routing tables : Public
Destinations : 7 Routes : 7
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags Nexthop Interface
1.1.1.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 LoopBack0
2.2.2.2/32 OSPF 10 1562 D 12.1.1.2 Serial0/0/0
12.1.1.0/24 Direct 0 0 D 12.1.1.1 Serial0/0/0
12.1.1.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 Serial0/0/0
12.1.1.2/32 Direct 0 0 D 12.1.1.2 Serial0/0/0
127.0.0.0/8 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0
127.0.0.1/32 Direct 0 0 D 127.0.0.1 InLoopBack0
3.3 检察全局路由表
display ip routing-table protocol ospf
Route Flags : R- relay , D – download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
Destinations : 1 Routes : 1
OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 1 Routes : 1
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags Nexthop Interface
2.2.2.2/32 OSPF 10 1562 D 12.1.1.2 Serial0/0/0
OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0
四、2类LSA详解
4.1 2类LSA的作用与天生条件
[*]作用：形貌广播网络中 伪节点(DR) 的信息，包含网络掩码和毗连的实节点（路由器）列表。
[*]天生条件：仅在网络范例为广播/NBMA且存在DR的链路中天生。
[*]核心特性：
[*]伪节点到所有实节点的开销值为 0。
[*]同时包含 拓扑信息（树干） 和 路由信息（叶子）。
4.2 2类LSA的字段解析
display ospf lsdb network 192.168.1.2
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area:0.0.0.0
Link State Database
Type : Network #LS类型：2类LSA（Network LSA）。用来描述伪节点的信息
Ls id : 192.168.1.2 #LSA的名字。2类LSA中使用DR接口的IP地址充当
Adv rtr : 2.2.2.2 #通告者：2类LSA中使用DR接口所在路由器的router-id充当
Ls age : 263 #老化时间
Len : 36 #报文长度
Options :E #特殊区域标识
seq# : 80000003 #序列号
chksum : 0x5c5f #校验和
Net mask : 255.255.255.0 #网络掩码：2类LSA不仅描述邻居信息（树干），同时还描述一个路由信息（叶子）
Priority : Low #优先级
Attached Router 2.2.2.2
Attached Router 3.3.3.3 #用于描述该伪节点直连的邻居信息（树干）
Attached Router 4.4.4.4
4.3 拓扑与路由信息的对应关系
信息范例形貌内容实现方式树干信息邻居关系（拓扑）Attached Router字段叶子信息网络路由（子网）Net mask字段与Ls id组合计算 五、OSPF关键利用命令
5.1 常用检察命令
<AR1>display ospf lsdb #查看OSPF数据库
<AR1>display ospf lsdb router 1.1.1.1 #查看1类LSA具体信息
<AR1>display ospf lsdb network 192.168.1.2 #查看2类LSA具体信息
<AR1>display ospf routing 查看SPF算法计算出的最优路由，这个表中的最优路由会拿去经过加表原则选择，加入全局路由表ip routing-table
<AR1>display ip routing-table #这里面是所有经过加表原则pk后胜出的路由
5.2 路由表验证示例
display ospf routing #验证SPF树
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type Nexthop AdvRouter Area
12.1.1.0/24 1 Transit 12.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0
13.1.1.0/24 1562 Stub 13.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0
23.1.1.0/24 2 Transit 12.1.1.2 5.5.5.5 0.0.0.0
24.1.1.0/24 1563 Stub 12.1.1.2 2.2.2.2 0.0.0.0
45.1.1.0/24 1564 Stub 12.1.1.2 5.5.5.5 0.0.0.0
TotalNets : 5
IntraArea : 5 Inter Area : 0 ASE : 0 NSSA : 0
display ip routing-table protocol ospf #经过加表原则的选择，只剩下3个路由能够加表
Route Flags : R- relay , D – download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
Destinations : 3 Routes : 3
OSPF routing table status : <Active>
Destinations : 3 Routes : 3
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags Nexthop Interface
23.1.1.0/24 OSPF 10 2 D 12.1.1.2 GigabitEthernet0/0/0
24.1.1.0/24 OSPF 10 1563 D 12.1.1.2 GigabitEthernet0/0/0
45.1.1.0/24 OSPF 10 1564 D 12.1.1.2 GigabitEthernet0/0/0
OSPF routing table status : <Inactive>
Destinations : 0 Routes : 0
六、SPF算法与LSDB关系
6.1 拓扑计算流程
[*]收集所有1类LSA（实节点信息）和2类LSA（伪节点信息）
[*]构建网络拓扑图（树干毗连关系）
[*]计算最短路径树（SPF树）
[*]天生叶子路由条目
[*]尝试使用SPF算法，根据LSDB，推演出最短路径树干以及叶子信息
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0e867885f37b4760892ef2b2c8438b23.png
[*]这时需要用到一个表（具体使用方法略），就可以画出SPF树了
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/124164e0933442848cb36392d3a963d3.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/08a4853c8b014761bfd059bf75674d98.png
七、核心机制总结
[*]1类LSA的泛洪范围：仅在宣告接口所属的区域内传播。
[*]SPF算法作用：根据LSDB中的拓扑信息，计算到达所有网络的最短路径树。
[*]路由表天生逻辑：通过整合1类LSA中的链路状态信息，天生区域内准确的直连和邻居路由条目。
7.1 OSPF链路状态天生规则
[*] 接口状态天生
[*]当路由器接口启用OSPF并宣告进进程后，自动天生 链路状态(LS) ，包含：
✅ 接口IP地址/子网掩码
✅ 链路开销(Cost)
✅ 邻居路由器Router ID
[*] LSA天生逻辑
[*]单区域：每台路由器天生1个1类LSA，形貌本区域直毗连口状态
[*]多区域：每台路由器在每个直连区域天生1个1类LSA，仅在该区域内泛洪
7.2 1类LSA链路范例解析
链路范例应用场景形貌内容关键字段示例StubNet直连网段路由信息（叶子）Link ID=网络号，Metric=0P-2-P点对点/点对多点链路直接邻居拓扑（树干）Link ID=邻居Router IDTransNet广播/NBMA网络伪节点毗连关系（树干）Link ID=DR接口IPVirtual虚链路(Vlink)跨区域虚毗连信息Data=虚链路本地接口IP 7.3 2类LSA核心特性
[*]天生条件：广播网络中存在DR时自动天生
[*]双重形貌：
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