悠扬随风 发表于 2025-4-10 02:42:31

开放最短路径优先 - OSPF【LSA详细】

目次
LSA的头部结构
LSA类型
LSA数据包

LSA的主要作用是传递路由信息。
LSA的头部结构

共占20个字节,不同类型的LSA头部字段部分都是相同的。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/382382ea974b482bb480dcb28b45bbcd.png


[*] 链路状态老化时间(Link-State Age)

[*] 2个字节。指示该条LSA的老化时间,即它存在了多长时间,单位为秒。
[*] 正常环境下,一条LSA的存在时间为1800秒。计时达到1800秒时归零,开始重新计时。
[*] 最大老化时间为3600秒。当一条LSA计时达到3600秒时,会被认定为失效,将从当地LSDB中删除。
[*] 当网络拓扑变更时,有关的LSA不论计时多少,都将会立即更新。

[*] 可选项(Options)

[*] 1个字节。每一个比特位都对应了OSPF 所支持的某种特性。和hello包中的一样,包罗特殊区域标记。

[*] E:是否允许泛洪AS-External-LSA(5类LSA)。
[*] MC:转发IP组播报文。
[*] N/P:处理Type-7 LSA。
[*] DC:处理按需链路。


[*] 链路状态类型(Link-State Type)

[*] 1个字节。指示本条LSA的类型。每种 LSA用于描述OSPF 网络的某个部分,所有的LSA类型都定义了相应的类型编号。

[*] Type1:Router-LSA
[*] Type2:Network-LSA
[*] Type3:Network-summary-LSA
[*] Type4:ASBR-summary-LSA
[*] Type5:AS-External-LSA
[*] Type7:NSSA-LSA


[*] 链路状态ID(Link-State ID)

[*] 4个字节。LSA的标识。不同的LSA类型,对该字段的定义是不同的。作用是与LSA数据包中的LS Type和LSA description一起描述一个LSA。

[*] 通告路由器(Advertising Router)

[*] 4个字节。始发路由器, 产生该LSA的路由器的Router-ID。

[*] 链路状态序列号(Link-Sate Sequence Number)

[*] 4个字节。该LSA的序列号,该字段用于判断LSA的新旧或是否存在重复。一样平常存储在LSDB中的LSA的序列号都是最新的。

[*] 链路状态校验和(Link-State Checksum)

[*] 2个字节。验证数据真实性。
[*] 校验和会参与LSA的新旧比较。当两条LSA三元组相同,并且序列号也相同时,则可以使用校验和比较,和大的认定为新。

[*] 长度(Length)

[*] 2个字节。一条LSA的总长度(包罗包头)。

LSA类型

这里只先容6种常用LSA。


[*] Router-LSA(1类)

[*] 描述区域内部每一个路由器与其直连的路由器的链路信息(包罗链路类型、开销值等)。
[*] 这类LSA仅在区域内传递。
[*] 每一台路由器都会产生这类LSA。

[*] Network-LSA(2类)

[*] 描述区域内的MA网络(广播网络、NBMA网络)链路的路由器及掩码信息,仅在区域内部传输。
[*] 仅在区域内传输。
[*] 只由DR产生。

[*] Summary-LSA(3类)

[*] 在整个OSPF区域内,描述其他区域的链路信息。
[*] 以子网形式流传,类似于转递路由信息。
[*] 只由ABR产生。
[*] 该类LSA跨区域流传时,因转发时的通告路由器不同,故与非跨区域传输环境下相比,虽然描述的是同样的信息,但不是同一条LSA。

[*] Asbr-summary-LSA(4类)

[*] 描述到ASBR的信息。
[*] 只由ABR产生,且在ASBR本区域内的路由器不会产生到达该ASBR设备的4类LSA。

[*] AS-extenal-LSA(5类)

[*] 传递域外路由信息。
[*] 描述AS外部引入的路由信息,会流传到AS内的所有区域(除特殊区域)。
[*] 只由ASBR产生。
[*] 5类LSA生成的路由信息标志为O_ASE,优先级为150。

[*] NSSA-LSA(7类)

[*] 描述在NSSA区域引入的AS外部路由信息。
[*] 由NSSA区域的自治域边界路由器ASBR产生。
[*] 只出如今NSSA和Totally-NSSA区域,不进入区域0(骨干区域)。
[*] 7类LSA生成的路由信息标志为O_NSSA,优先级为150。

LSA数据包

1类LSA(Router-LSA)
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/576a5c2482ea4899b4fe0b4f5c40ebbc.png
该类型LSA头部中的链路状态ID(Link-State ID)为生成LSA的Router ID。


[*] 0(无含义)
[*] 标志位

[*] V位(Virtual Link Endpoint Bit):如果该位置为1,表现该路由器为Virtual Link的端点。路由器启用虚链路功能,该位会被置为1。
[*] E位(External Bit):该位置为1,则表现该路由器为自治系统边界路由器(ASBR)。
[*] B位(Border Bit):该位置为1,则表现该路由器为区域边界路由器(ABR)。

[*] 0(无含义)
[*] 链路数量(links)

[*] 该条LSA描述的链路信息数量,包罗路由器上处于某区域中的所有链路和接口。

[*] 链路ID(Link ID)

[*] 路由器所接入的目标,其值取决于毗连的类型。
[*] 当链路类型为Trans net时

[*] 该字段为本网络的DR的IP地址。

[*] 当链路类型为P2P时

[*] 该字段为该网段对端的路由器的Router id。

[*] 当链路类型为末梢网络时

[*] 该字段为该网段的网络地址。

[*] 当链路类型为虚拟链路时

[*] 该字段为虚链路邻人的Router id。


[*] 链路数据(Link Data)

[*] 毗连数据,其值取决于毗连的类型。
[*] 当链路类型为Trans net时

[*] 该字段为本路由器在该网段的IP地址。

[*] 当链路类型为P2P时

[*] 该字段为本路由器在该网段的与对端路由器相连的接口IP地址。

[*] 当链路类型为末梢网络时

[*] 该字段为该网段的子网掩码。

[*] 当链路类型为虚拟链路时

[*] 该字段为去往该虚毗连邻人的当地接口的IP地址。


[*] 链路类型(Type)

[*] 描述该接口的二层类型

[*] 值为1表现该路由器是点到点毗连到另一台路由器,即P2P网络(PPP)。
[*] 值为2表现该路由器是毗连到传输网络,即Trans net网络(NBMA或者广播网络)。
[*] 值为3表现该路由器是毗连到stub网络,即末梢网络(P2P或者环回口,由Data中的子网掩码判断具体类型,只有环回口能有32位的掩码)。
[*] 值为4表现是虚拟链路(虚链路)。


[*] TOS的数量

[*] 毗连不同的TOS数量。

[*] 度量值(metric)

[*] 链路的开销值。

[*] TOS

[*] 服务类型。

[*] 0(无含义)
[*] TOS度量(TOS metric)

[*] 和指定TOS值相关联的度量。

[*] 链路ID、链路数据……

[*] 描述下一条链路信息。

2类LSA(Network-LSA)
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/8c5a033171e241eaa5dd5e7eb5d28c36.png
该类型LSA头部中的链路状态ID(Link-State ID)为DR的接口IP地址。


[*] 网络掩码(Network Mask)

[*] 该MA网络中的网络地址掩码信息。

[*] 毗连路由器(Attached Router)

[*] 毗连在同一个网络上的所有路由器的Router ID。如果有多台路由器接入 MA 网络,就使用多个字段描述。

3类LSA(Summary-LSA)和4类LSA(Asbr-summary-LSA)
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/6ba3b92e1caa40fb914c3507b55de79c.png
3类和4类LSA具有相同的格式,它们都是由ABR产生。
Summary-LSA中,LSA头部中的链路状态ID(Link-State ID)为通告的网络地址。
ASBR Summary LSA中,LSA头部中的链路状态ID(Link-State ID)表现ASBR的Router ID。


[*] 网络掩码(Network Mask)

[*] Summary-LSA中,该MA网络中的网络地址掩码信息。
[*] ASBR-Summary-LSA中,此字段偶然义,设置为0.0.0.0(RFC规定)。

[*] 度量值(metric)

[*] Summary-LSA中,为ABR到达目标地址的开销值。
[*] ASBR-Summary-LSA中,为ABR 自己到达 ASBR 的开销值。

[*] TOS

[*] 服务类型。

[*] TOS metric

[*] 和指定TOS值相关联的度量。

[*] 注意

[*] 在通告缺省路由时,Link State ID和Network Mask都设置为0.0.0.0。

5类LSA(AS-External-LSA)
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/61604d63ecee40f6b8e9a868c695359e.png
该类型LSA头部中的链路状态ID(Link-State ID)为通告的网络地址。


[*] 网络掩码(Network Mask)

[*] 通告的目标地址掩码信息。

[*] E

[*] 外部度量值类型

[*] 0代表为第一类外部路由。
[*] 1代表为第二类外部路由。


[*] 度量值(metric)

[*] 到达目标地址的开销值。

[*] 转发地址(Forwarding Address)

[*] 到所通告的目标地址的报文将被转发到这个地址。
[*] 该字段如果非0,数据包直接发往FA地址(通常为ASBR的下游接口地址),如果为0,数据包发往ASBR的Router ID。

[*] 外部路由标签(External Route Tag)

[*] 添加到外部路由上的标记。OSPF自己并不使用这个字段,它可以用来对外部路由举行管理(如与路由计谋配合等)。

[*] TOS

[*] 服务类型。

[*] TOS metric

[*] TOS附加的间隔信息。

[*] 注意

[*] AS-External-LSA的LSA可以用来通告缺省路由,此时Link State ID和Network Mask都设置为0.0.0.0。

7类LSA(NSSA-LSA)
7类和5类LSA的报文格式基本一样。


[*] 必要要注意的是,NSSA-LSA数据包中具有一个流传位(P-bit),由ASBR设置,该字段置1时,ABR会将此7类LSA转换为5类LSA。为0时,则仅保留在NSSA内部,不转换。

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