OSPF路由计算

关于OSPF路由的基础概述可以看看这篇博客

动态路由---OSPF协议基础https://blog.csdn.net/ZZZCY2003/article/details/141335261

区域内路由计算

LSA概述

• 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

 重要字段解析

• LS Age（链路状态老化时间）：表示LSA已经生存的时间，单位为秒。LSA被始发时，该字段为0，随着LSA在网络中被泛洪，该时间逐渐累加，当到达MaxAge (缺省值为3600s)时，LSA不再用于路由计算
• 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 Start ID（链路状态ID）：不同的LSA，该字段定义不同
• 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

注：链路状态类型、链路状态ID、通告路由器三元组唯一标识一个LSA。老化时间、序列号、校验和用于判断LSA的新旧

链路状态类型 

 其中类型2、网络LSA是由DR生成，描述网络上所有路由器的连接状态

Router-LSA

报文格式

• 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

Link Type	Link ID	Link Data
Point-to-Point(P2P)：描述一个从本路由器到邻居路由器之间的点到点链路,属于拓扑信息	邻居路由器的Router ID	宣告该Router LSA的路由器接口的IP地址
TransNet：描述一个从本路由器到一个Transit网段(例如MA或者NBMA网段)的连接,属于拓扑信息	DR的接口IP地址	宣告该Router LSA的路由器接口的IP地址
StubNet：描述一个从本路由器到一个Stub网段(例如Loopback接口)的连接,属于网段信息	宣告该Router LSA的路由器接口的IP地址	该Stub网络的网络掩码

Router LSA描述P2P网络

<Huawei>display ospf lsdb router self-originate

Network-LSA

报文格式

• 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计算过程

其实这个候选列表可能不太看习惯，可以理解为原来的邻居列表，更看重的是开销值，从根节点开始，一个等级的子结点开始对比开销值，开销低就移到最短路径树上。就是重复这个操作，若是有两个相同的结点但开销不同，则选择开销低的路径

一直这样重复操作，最终得到最短路径树，后面就要计算最短路由

区域间路由计算

        OSPF要求网络内的路由器同步LSDB，但是当网络规模达到一定程度时，LSDB会非常臃肿，设备根据LSDB进行计算也变得复杂。所以这时候就需要划分多区域

划分区域后，路由器主要分为两种角色：

区域内部路由器IR：所有接口同属于一个OSPF区域，如R1、R4、R5

区域边界路由器ABR：设备接口分别连接两个及两个以上不同区域，如R4、R5

区域间路由信息传递 

• R2依据Area 1内所泛洪的Router LSA及Network LSA计算得出192.168.1.0/24路由(区域内路由)，并将该路由通过Network Summary LSA通告到Area 0。R3根据Area 0中的该L SA可计算出到达192.168.1.0/24的区域间路由。
• R3重新生成一份Network Summary LSA通告到Area 2中，至此所有OSPF区域都能学习到去往192.168.1.0/24的路由。

Network Summary LSA

报文格式

• LS Type：取值3，代表Network Summary LSA
• Link State ID：路由的目的网络地址
• Advertising Router：生成LSA的Router ID
• Network Mask：路由的网络掩码
• metric：到目的地址的路由开销

区域间的防环机制

        在多域间路由中，并没有使用SPF树算法，而是使用了星型拓扑，中心为Area 0。每个区域都需要和Area 0进行相连。其它区域之间不直接相连

区域内则是使用SPF树算法，在区域外则使用星型拓扑进行防环机制

注：ABR不会将描述到达某个区域内网段路由的3类LSA在注入回该区域

因为3类LSA不会重新回到所处区域，所以上图中R1和R3都无法和10.0.2.2/32通信