基于Packet Tracer的OSPF多區域中LSA的類型研究

郭麗 劉海燕

摘要：OSPF路由協議是互聯網中被應用得較廣泛的路由協議。在大型網絡中，為了避免LSA通告太多、頻繁的SPF計算問題，OSPF采用區域的概念來劃分網絡。在不同區域中，路由器根據各自的角色生成不同的LSA，各種LSA協同工作，最終生成路由表。文章將針對實例對OSPF多區域中的LSA的類型進行分析研究。

關鍵詞：OSPF;多區域;LSA;ABR;ABSR

中圖分類號：TP393-4? ? ? ? 文獻標識碼： A

文章編號：1009-3044（2020）36-0001-02

1 區域的概念

OSPF（Open Shortest Path First，開放式最短路徑優先）協議是一種鏈路狀態（Link-state）路由協議。為減輕區域內路由器的負擔，OSPF把大型網絡分隔為多個較小且可管理的單元，這個單元稱為區域（Area）。OSPF將網絡劃分成骨干區域 （Area 0）和非骨干區域。每個區域都有自己獨立的鏈路狀態數據庫，SPF路由計算獨立進行。在一個OSPF網絡中只能有一個骨干區域，區域號為0，可以有多個非骨干區域。骨干區域和非骨干區域之間相連的路由器叫作區域邊界路由器ABR，ABR把區域內的路由轉換成區域間路由，傳播到其他區域。用來連接OSPF自治域系統與其他自治域系統的路由器稱為自治系統邊界路由器ASBR。

2 LSA的類型

LSA（Link-State Advertisement）叫鏈路狀態通告，運行OSPF協議的路由器通過交換LSA數據包，最終生成路由信息。LSA的類型共有11種，本文重點研究前5種，分別是LSA1，LSA2，LSA3，LSA4，LSA5。

LSA1也叫路由器LSA（Router LSA），由區域內的路由器發出，描述的是路由器在該區域內的直連鏈路的信息。LSA2也叫網絡LSA（Network LSA），由區域內的DR發出的，描述其在該網絡上連接的所有路由器以及網段掩碼信息，以及這個DR本身。LSA3也叫網絡匯總LSA（Network Summary LSA），由ABR發出，描述的是AS內部本區域外部某一網段的路由信息，包括子網掩碼，cost值等。LSA4也叫ASBR匯總LSA（ASBR Summary LSA），ABR發出的，用于通告ASBR信息。LSA5也叫自治系統外LSA（AS External LSA），用于引入外部路由，由ABSR產生。

3 OSPF多區域中LSA分析

3.1 拓撲設計

如圖1所示，在該拓撲中，R1的F0/0口和R2的F0/0口被劃分到OSPF的區域1中，R2的F0/1口和R3的F0/1口被劃分到骨干區域0中。R2連接area 0和area 1區域，所以R2為ABR。R3同時運行OSPF協議和RIP協議，用于連接兩個自治域系統，所以R3是ASBR。

3.2 LSA類型分析

3.2.1 LSA1

每個運行OSPF的路由器都會產生LSA1，LSA1包含了路由器在該區域內的所有鏈路及鏈路類型，鏈路出站方向的cost值等，LSA1只允許在本區域內泛洪，不會跨越ABR。在本實例中，R1，R2，R3都會產生LSA1，R1產生的LSA1，會發送到R2上，但不會跨越ABR（R2）發送到R3上。輸入命令show ip ospf database router可以查看路由器中LSA1的具體內容。圖2為R1產生的LSA1。R1在本區域（區域1）內有一條鏈路，LS Type為Router Links，即TYPE1，該LSA由路由器1.1.1.1產生，鏈路出站方向的cost值為1。

3.2.2? LSA2

LSA2存在于多路訪問網絡中，由DR產生，LSA2只在本區域Area內泛洪，不允許跨越ABR。在本實例中，R1和R2之間的鏈路為多路訪問鏈路，并且R1是DR，所以R1會產生LSA2。并且將該LSA轉發給R2。 輸入命令show ip ospf database network可以查看路由器中LSA2的具體內容。 圖3為R1產生的LSA2。該LSA描述了R1連接的路由器是2.2.2.2以及本身1.1.1.1，掩碼/24。

LSA1，LSA2共同生成本區域內的鏈路狀態數據庫，使區域內每個路由器的LSDB達到同步，生成標識為“O”的路由，解決區域內部的通信問題。

3.2.3 LSA3

LSA3由ABR產生，ABR路由器將發送LSA3到一個區域，默認情況下，LSA3將通告區域內的所有子網，不進行匯總。在本實例中，R2是ABR，ABR將會產生LSA3，將區域0的路由信息發至區域1，并且將區域1的路由信息發至區域0，輸入命令show ip ospf databse summary， 可以查看路由器中LSA3的具體內容。 圖4為R2產生的LSA3。

從圖中可以看出，R2匯總area 0的路由信息（192.168.1.0/24網絡）發至R3，匯總area1的路由信息（192.168.2.0/24網絡）發至R1，此時R1和R3均可生成標識為“O IA”的路由區域間的路由。

LSA1，LSA2，LSA3共同實現了區域間的通信。

3.2.4 LSA4

LSA4由ABR生成，描述的是ABR能夠到達的ASBR。LSA4通告的是一個路由器而不是一個網絡。在本實例中， R2產生4 類 LSA，其中描述的是R2能夠到達到的ASBR即R3，并將該擴散至area 1，因此R1能夠通過ABR到達ASBR。通過show ip ospf database asbr-summary可以查看路由器中LSA3的具體內容。 圖5為R2產生的LSA4。R2能夠到達ASBR R3，即3.3.3.3。

3.2.5 LSA5

LSA5描述了通往 OSPF 自治系統外的網絡的路由信息，它由 ASBR 產生，并且泛洪至整個自治域系統內部。在本實例中，LSA5由R3產生，描述RIP的路由信息，該信息R1，R2均可收到，因此在R1，R2上會生成描述為“O E1”或“O E2 ”的路由。通過命令show ip ospf database external可以查看路由器中LSA5的具體內容。 圖6為R3產生的LSA5。

從圖中可以看出，LSA5描述的是AS外部，也就是10.1.1.0網絡的路由信息。至此，在路由器上可生成全網路由。

4 結論

LSA1，LSA2可生成區域內LSDB，從而生成區域內路由，通過LSA1，LSA2，LSA3的計算，可生成所有ospf區域的路由，通過LSA1，LSA2，LSA3，LSA4，LSA5的計算，可以生成AS間的路由。LSA1通告的是鏈路狀態信息。LSA2和LSA4通告的是路由器。LSA3和LSA5通告的是路由信息，LSA4通告的是ABSR路由器。5類LSA共同生成全網路由信息。

參考文獻：

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【通聯編輯：梁書】