OSPF虚链路、DV算法和区域验证的应用

2022-11-13 17:25:54

OSPF虚链路、DV算法和区域验证的应用

运维少年运维少年

OSPF的DV算法

OSPF采用划分区域的方式，将一个大网络划分为多个相互连接的小网络。每个区域内的设备只需同步所在区域内的链路状态数据库，一定程度上降低内存及CPU的消耗。划分区域后，根据路由器所连接区域的情况，可划分两种路由器角色

① 区域内部路由器（Internal Router）：该类设备的所有接口都属于同一个OSPF区域
② 区域边界路由器（Area Border Router）：简称ABR，该类设备接口分别连接两个及两个以上的不同区域。ABR设备至少有一个接口属于骨干区域, 它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接
③ 骨干路由器（Backbone Router）:该类设备至少有一个接口属于骨干区域所有的ABR和位于Area0的内部设备都是骨干路由器

Summary-LSA

 区域内部路由器维护本区域内的链路状态信息并计算区域内的最优路径
 区域边界路由器作为区域间通信的桥梁，同时维护所连接多个区域的链路状态数据库
 ABR将一个区域内的链路状态信息转化成路由信息，然后发布到邻居区域
 链路状态信息转换成路由信息其实就是将一类和二类LSA转化成三类LSA的过程。注意，区域间的路由信息在ABR上是双向传递的
以Area 1中RTD上的192.168.1.0/24的网络为例，其对应的一类LSA在Area 1中同步；作为Area 1和Area 0之间ABR的RTB负责将192.168.1.0/24的一类LSA转换成三类LSA并将此三类LSA发送到Area 0。作为Area 0和Area 2之间ABR的RTC，又重新生成一份三类LSA发送到Area 2中，至此全OSPF区域内都收到192.168.1.0/24的路由信息。RTE上192.168.2.0/24的路由信息同步过程也是这样


<RTB>display ospf lsdb summary 192.168.1.0
     OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
                 Area: 0.0.0.0
         Link State Database 
  Type      : Sum-Net       //类型为三类LSA
  Ls id     : 192.168.1.0   //目的网段
  Adv rtr       : 2.2.2.2       //Router ID
  Ls age        : 86 
  Len       : 28 
  Options       :  E  
  seq#      : 80000001 
  chksum        : 0x7c6d
  Net mask  : 255.255.255.0 //掩码
  Tos 0     metric: 1           //cost
  Priority      : Low

 Network-Summary-LSA（三类LSA）中主要包括以下内容：

① Ls id：目的网段地址
② Adv rtr：ABR的Router ID
③ Net mask：目的网段的网络掩码
④ Metric：ABR到达目的网段的开销值


 总结如下：
① LAS-3描述的是路由信息 没有拓扑信息内容

② LSA-3在区域之间进行泛洪（也就是传递）


 思考如下：
a) 192.168.1.0/24经过RTB转换LSA-3在area 0中泛洪 经过RTC设备后，这个LSA-3有没有变化呢？

b) 区域内路由器接收描述其他区域网络信息的三类LSA后，OSPF路由器又是怎么基于三类LSA来计算出区域间路由的呢？

区域间路由计算

ABR产生的三类LSA将用于计算区域间路由，根据三类LSA中的Adv rtr字段，判断出ABR 根据Ls id、Net mask、Metric字段获得ABR到达目的网络号/掩码、开销。
如果多个ABR产生了指向相同目的网段的三类LSA，则根节点将根据本路由器到达目的网段的累计开销进行比较，最终生成最小开销路由。如果根节点到达目的网段的累计开销值相同，则产生等价负载的路由。

 Area 0中RTA计算区域间路由过程中：

① 192.168.1.0/24和192.168.2.0/24的三类LSA中，Adv rtr分别是RTB（2.2.2.2）和RTC（3.3.3.3）
② RTB产生的三类LSA中，网络号/掩码是192.168.1.0/24，开销为1
③ RTC产生的三类LSA中，网络号/掩码是192.168.2.0/24，开销为1
④ RTA到达192.168.1.0/24下一跳是RTB，开销是2
⑤ RTA到达192.168.2.0/24下一跳是RTC，开销是2

实战演练

在R4和R7上查看OSPF的邻接关系

在R4上查看LSDB的情况

在R7上查看LSDB的情况

在R7上查看LSA-3的信息

R4到123.0.0.0/24网段的信息

26.0.0.0/24网段经过R2和R3转换成LSA-3向area 0中进行通告 Adv router的ID为2.2.2.2和3.3.3.3 开销是R2或者R3到达26.0.0.0网段的开销值为1

同样的，我们在area 2中的6.6.6.6网段的LSA-3是什么样的呢？

以R7为根进行SPF的计算，并画出其计算图

在R7上面查看OSPF的路由表信息（主要就是的加上area 1的路由开销然后加上R4到各个网段的开销）

区域间路由防环机制

为防止区域间的环路OSPF定义了骨干区域和非骨干区域和三类LSA的传递规则

① OSPF划分了骨干区域和非骨干区域，所有非骨干区域均直接和骨干区域相连且骨干区域只有一个，非骨干区域之间的通信都要通过骨干区域中转，骨干区域ID固定为0

② OSPF规定从骨干区域传来的三类LSA不再传回骨干区域

① RTB将AREA1中1的一类、二类LSA转换成三类LSA，发布到区域0中
② RTC重新生成有关192.168.1.0/24网络的三类LSA并发布到Area 2中
③ 同理，RTE也将有关192.168.1.0/24网络的三类LSA发布到Area 3中
④ RTD又将192.168.1.0/24网络的三类LSA发布到Area 1中，从而形成了路由环路