OSPF的1、2类LSA和SPF计算路由

乾颐堂

1.DR/BDR
1）采用默认的NBMA，同时HUB设备（R1）成为DR，路由完整，路由的下一跳是分支的IP地址，但是由于分支间没有地址映射，所有无法通信
2）采用广播，自动发现邻居，照样要使得R1成为DR
[R4-Serial1/0/0]dis ip rou pro ospf //无论是NBMA还是广播，都需要让HUB成为DR，路由的下一跳都是其他分支，所有数据都无法通信
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 8        Routes : 8        

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 8        Routes : 8

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

      10.1.30.0/24  OSPF    10   49          D   10.1.34.3       Serial2/0/0
      10.1.35.0/24  OSPF    10   49          D   10.1.1.5        Serial1/0/0
      10.1.56.0/24  OSPF    10   96          D   10.1.1.5        Serial1/0/0
    10.10.10.10/32  OSPF    10   49          D   10.1.34.3       Serial2/0/0
       11.1.1.1/32  OSPF    10   48          D   10.1.1.1        Serial1/0/0
       33.1.1.1/32  OSPF    10   49          D   10.1.1.5        Serial1/0/0
       55.1.1.1/32  OSPF    10   48          D   10.1.1.5        Serial1/0/0
       66.1.1.1/32  OSPF    10   96          D   10.1.1.5        Serial1/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
         Destinations : 0        Routes : 0

[R4-Serial1/0/0]ping 55.1.1.1
  PING 55.1.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out

  --- 55.1.1.1 ping statistics ---
    2 packet(s) transmitted
    0 packet(s) received
    100.00% packet loss

[R4-Serial1/0/0]ping 10.1.1.5
  PING 10.1.1.5: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out
    Request time out
    Request time out
    Request time out

  --- 10.1.1.5 ping statistics ---
    5 packet(s) transmitted
    0 packet(s) received
    100.00% packet loss
解决方案可以购买链路（增加fr映射），从技术角度去考虑可以采用p2mp
3）采用p2mp
优势：1.不需要单播发现邻居 2.不需要DR/BDR 3.路由的下一跳
[R5-Serial1/0/0]dis ip rou pro ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 9        Routes : 9        

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 8        Routes : 8

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       10.1.1.4/32  OSPF    10   96          D   10.1.1.1        Serial1/0/0
      10.1.30.0/24  OSPF    10   145         D   10.1.1.1        Serial1/0/0
      10.1.34.0/24  OSPF    10   144         D   10.1.1.1        Serial1/0/0
    10.10.10.10/32  OSPF    10   145         D   10.1.1.1        Serial1/0/0
       11.1.1.1/32  OSPF    10   48          D   10.1.1.1        Serial1/0/0
       33.1.1.1/32  OSPF    10   1           D   10.1.35.3       GigabitEthernet0/0/0
       44.1.1.1/32  OSPF    10   96          D   10.1.1.1        Serial1/0/0
       66.1.1.1/32  OSPF    10   48          D   10.1.56.6       Serial2/0/0
[R5-Serial1/0/0]ping 44.1.1.1 //数据完成通信
  PING 44.1.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 44.1.1.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=254 time=50 ms
    Reply from 44.1.1.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=254 time=30 ms
    Reply from 44.1.1.1: bytes=56 Sequence=3 ttl=254 time=30 ms
    Reply from 44.1.1.1: bytes=56 Sequence=4 ttl=254 time=10 ms
    Reply from 44.1.1.1: bytes=56 Sequence=5 ttl=254 time=30 ms
需要注意的是：1）开销COST，100M/BW取整，累计开销：所有发送数据出去的接口的总和 2）P2MP的网络类型每个设备会多出一个标识，即每个设备的物理接口的/32的主机路由出现在OSPF路由表中（可能是inactive的路由，HUB上看到分支的32位直连路由是ospf的inactive，分支上看到对端分支的/32直连路由是ospf的active）
<R6>tracert -a 66.1.1.1 44.1.1.1
traceroute to  44.1.1.1(44.1.1.1), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break
1 10.1.56.5 40 ms  10 ms  10 ms
2 10.1.1.1 20 ms  20 ms  30 ms
3 10.1.1.4 30 ms  30 ms  30 ms
<R6>tracert -a 66.1.1.1 10.10.10.10
traceroute to  10.10.10.10(10.10.10.10), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break
1 10.1.56.5 30 ms  10 ms  10 ms
2 10.1.1.1 20 ms  20 ms  20 ms
3 10.1.1.4 30 ms  30 ms  30 ms
4 10.1.34.3 30 ms  30 ms  20 ms
5 10.1.30.10 40 ms  30 ms  40 ms

[R4-Serial1/0/0]dis fr map
Map Statistics for interface Serial1/0/0 (DTE)
  DLCI = 401, IP INARP 10.1.1.1, Serial1/0/0
    create time = 2018/06/07 15:11:25, status = ACTIVE
    encapsulation = ietf, vlink = 1, broadcast
额外的一点东西
[SW1]int lo0
[SW1-LoopBack0]ip address 10.10.10.10 16
<R6>dis ip routing-table protocol ospf //更新到其他设备显示为主机路由
    10.10.10.10/32  OSPF    10   193         D   10.1.56.5       Serial2/0/0
[SW1-LoopBack0]ospf network-type broadcast
<R6>dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 11       Routes : 11      

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 11       Routes : 11

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       10.1.1.1/32  OSPF    10   96          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
       10.1.1.4/32  OSPF    10   144         D   10.1.56.5       Serial2/0/0
       10.1.1.5/32  OSPF    10   48          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
      10.1.30.0/24  OSPF    10   193         D   10.1.56.5       Serial2/0/0
      10.1.34.0/24  OSPF    10   192         D   10.1.56.5       Serial2/0/0
      10.1.35.0/24  OSPF    10   49          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
      10.10.0.0/16  OSPF    10   193         D   10.1.56.5       Serial2/0/0 //成为16位路由
       11.1.1.1/32  OSPF    10   96          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
       33.1.1.1/32  OSPF    10   49          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
       44.1.1.1/32  OSPF    10   144         D   10.1.56.5       Serial2/0/0
       55.1.1.1/32  OSPF    10   48          D   10.1.56.5       Serial2/0/0
思考题：
在区域15上，基于以上配置，请使用最少命令确保SW3的vlan15成为DR
尽量不要使用优先级为0
[SW3-Vlanif15]ospf dr-priority 0 //区域15都为0
[R5-GigabitEthernet0/0/2]dis ospf peer bri

         OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
                  Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id          Interface                        Neighbor id      State   
0.0.0.0          Serial1/0/0                      0.0.0.1          Full        
0.0.0.15         GigabitEthernet0/0/2             0.0.0.1          2-Way      
0.0.0.15         GigabitEthernet0/0/2             13.13.13.13      2-Way      
0.0.0.35         GigabitEthernet0/0/0             33.1.1.1         Full        
0.0.0.56         Serial2/0/0                      0.0.0.6          Full        
----------------------------------------------------------------------------
[SW3-Vlanif15]dis ospf peer brief

         OSPF Process 1 with Router ID 13.13.13.13
                  Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id          Interface                        Neighbor id      State   
0.0.0.15         Vlanif15                         0.0.0.1          2-Way      
0.0.0.15         Vlanif15                         5.5.5.5          2-Way
[R1-GigabitEthernet0/0/1]dis ospf peer bri

         OSPF Process 1 with Router ID 0.0.0.1
                  Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id          Interface                        Neighbor id      State   
0.0.0.0          Serial1/0/0                      0.0.4.4          Full        
0.0.0.0          Serial1/0/0                      5.5.5.5          Full        
0.0.0.15         GigabitEthernet0/0/1             13.13.13.13      2-Way      
0.0.0.15         GigabitEthernet0/0/1             5.5.5.5          2-Way      
--------------------------------------------------------------------------
[SW3]dis ip routing-table protocol ospf
[SW3]
学习LSA，切入点：
通告者（产生LSA的设备）
通告的范围
功能和内容
2. 1类和2类LSA
2.1 1类LSA和链路类型（link type）
通告者（产生LSA的设备）：任何一台设备。误区：只有区域0的设备才会产生1类LSA
通告的范围：区域内部
功能和内容：产生拓扑信息和路由信息

拓扑信息（链路类型是传输网络/p2p），通过什么形式（多点还是点到点）连接到了邻居
路由信息（链路类型是末节网络），即需要计算的路由
<R6>dis ospf lsdb router self-originate //本设备产生的1类LSA

         OSPF Process 1 with Router ID 0.0.0.6
                         Area: 0.0.0.56
                 Link State Database


  Type      : Router //1类LSA
  Ls id     : 0.0.0.6 //RID
  Adv rtr   : 0.0.0.6 //RID
  Ls age    : 185
  Len       : 60
  Options   :  E  
  seq#      : 80000010
  chksum    : 0xdcf6
  Link count: 3
   * Link ID: 66.1.1.1 //接口的网络   
     Data   : 255.255.255.255 //网络的掩码
     Link Type: StubNet //末节网络，代表路由信息（66.1.1.1/32）   
     Metric : 0 //66.1.1.1/32的度量是0
     Priority : Medium //SPF算法计算的优先级别为中级！
   * Link ID: 5.5.5.5      
     Data   : 10.1.56.6   
     Link Type: P-2-P //代表的拓扑信息，链接5.5.5.5这个设备的地址是10.1.56.6，开销是48
     Metric : 48
   * Link ID: 10.1.56.0   
     Data   : 255.255.255.0
     Link Type: StubNet //10.1.56.0/24这条路由的开销为48     
     Metric : 48
     Priority : Low //SPF算法计算的优先级别为低级！
<SW3>dis ospf lsdb router self-originate

         OSPF Process 1 with Router ID 13.13.13.13
                         Area: 0.0.0.15
                 Link State Database


  Type      : Router
  Ls id     : 13.13.13.13
  Adv rtr   : 13.13.13.13  
  Ls age    : 442
  Len       : 48
  Options   :  E  
  seq#      : 8000001a
  chksum    : 0xb59d
  Link count: 2
   * Link ID: 10.1.15.3 //DR的地址   
     Data   : 10.1.15.3 //自己的地址
     Link Type: TransNet //代表的一个多点接入网络，网络中的DR的10.1.15.3,没有掩码信息和网络，这个掩码信息从哪里获得呢？这个多点接入网络链接什么设备呢？暂时都不知道   
     Metric : 1
   * Link ID: 13.13.13.13  
     Data   : 255.255.255.255
     Link Type: StubNet      
     Metric : 0
     Priority : Medium
链路类型不能完全等同于网络类型，只能说有关联性。
-----------------------
华为设备上网络类型不一致导致的问题，同一区域内所有设备的LSA需要相同
a.广播+点到点 邻居OK，但是由于拓扑信息不一致导致LSA不同步，自然无法计算路由
b.广播+点到点 修改时间一致，邻居OK，但是由于拓扑信息不一致导致LSA不同步，自然无法计算路由
c.NBMA+点到点 无法建立邻居,华为设备上NBMA只能和NBMA建立邻居
d.点到点+点到多点 修改时间一致，邻居OK，同时都不需要DR，LSA和拓扑一致，就可以计算路由
-----------------------
2.2 2类LSA
1类中的传输网络信息不完整，需要借助2类LSA的信息
通告者（产生LSA的设备），DR设备
通告的范围，区域内部
功能和内容：表明DR所在网络链接了哪些设备以及这个接口所在的网络和掩码信息（而且要求掩码一致）

<SW3>dis ospf lsdb network self-originate

         OSPF Process 1 with Router ID 13.13.13.13
                         Area: 0.0.0.15
                 Link State Database


  Type      : Network
  Ls id     : 10.1.15.3 //DR地址
  Adv rtr   : 13.13.13.13 //DR设备的RID
  Ls age    : 930
  Len       : 36
  Options   :  E  
  seq#      : 80000012
  chksum    : 0xa208
  Net mask  : 255.255.255.0 //掩码，要求这个多点接入网络统一掩码
  Priority  : Low
     Attached Router    13.13.13.13 //这个多点接入网络链接了SW3、R1和R5
     Attached Router    0.0.0.1
     Attached Router    5.5.5.5
2.3 SPF算法
2大步骤：1.通过拓扑信息搭建骨骼 2.再通过路由信息计算路由
作业：修改区域0的网络，使得全网通信，请配置区域15，使用最少命令使得SW3成为DR！
3. 3类LSA


扫码添加官方老师微信，获取更多专业课程指导~

李向瑞

厉害