问鼎OSPF(5)-内外疾行烽火令,锦绣山河尽囊中
问鼎OSPF
- 问鼎OSPF目录
- 一、赤色烽火令Type1:Router-LSA
- 二、橙色烽火令Type2:Network-LSA
- 三、黄色烽火令Type3:Network-Summary- LSA
- 四、绿色烽火令Type4:ASBR-Summary-LSA
- 五、青色烽火令Type5:AS-external-LSA
- 六、紫色烽火令Type7:NSSA-LSA
- 七、无声奇战旷古未闻,锦绣山河尽收囊中
问鼎OSPF目录
1、问鼎OSPF(1)-互联Route群雄争,OSPF 出横空
2、问鼎OSPF(2)-初涉路由显神通,治军四方拥
3、问鼎OSPF(3)-完善机制沐邻里,帅将兵民如父兄
4、问鼎OSPF(4)-连绵网络拔地起,划区而治应运生
上一期我们讲到网络中Y网点大战一触即发,此战将是决定中原鹿死谁手的关键一战,夜幕已经降临,军中将士仍然在来回穿梭为即将来临的大战做最后的准备。
营帐中华少和欧少正在对照作战沙盘争论本次作战的战略战术。“华少,在你看来Y网点这一站我军的主要软肋在哪里?”欧少面色凝重的问。华少似乎早已考虑过这个问题,不慌不忙的说到,在我看来,本次作战十分关键,这一战将决定我们是否能够称霸中原,将决定我们能否把锦绣山河尽收囊中,将士们行军打仗这么些年建功立业、改换门庭的机会就在这一战。就实说,我军数量上占优势,地势上也占上风,然而最大的软肋却是本次作战是多战区、多方阵联军作战,战胜的关键在于是否能够协调各方作战的步调,说白了就是怎么解决多个战区之间互相通报作战方略的问题。 欧少,你师出名门,看你是否有比较高明的战略?
OSPF
对于华少的分析还是非常认同的,他觉得华少点点数语却道出了此次作战的关键所在。欧少转身对华少道,昨夜月明星稀,我卧在榻上想起了老师教给我的七色烽火阵法,运行此阵法时军中无将帅,所有将士全部根据七种烽火令的指挥协同作战。这样,多战区、多方阵作战的情况下战力上和作战速度上将会有极大的提升,如果全军将士熟练掌握这七种烽火令,可保此战八成以上胜算。
华少听了欧少的叙说顿时精神大振“快快详细拆解,说与我和各位将领听听”
OSPF
所说的七色烽火阵法即是指的不同类型的LSA
。 前面曾经提到OSPF
划区而治,每个区都维护自己独立的LSDB
,网络中的路由设备也会被定义为不同的角色。而必然OSPF
最核心的LSA
也要根据路由设备的类型被分门别类。下面我们来逐个介绍一下这七种烽火令的使用方法,也请华少告诫军中所有将士,务必熟练掌握七种烽火令含义及使用方法。
图1 划分区域的OSPF网络
如图1是一个被划分区域的OSPF
网络:
- 所有设备配置的接口
IP
地址及Rouer ID
如图所示; R4
上配置静态路由,在R4
上将这个静态路由import
进OSPF
进程。
我们看下R2
设备上的LSDB
信息,如图2所示。
图2 R2设备上的LSDB信息
其中Tpye
就是指LSA
的类型,在R2
的LSDB
信息中有:Router LSA
、Network LSA
、Sum-Net LSA
、Sum-Asbr LSA
以及External LSA
。这已经占据了7
种主要的LSA
类型中的5
种,下面我们将详细介绍。
一、赤色烽火令Type1:Router-LSA
Router-LSA
是一种最基本的LSA
,即Type 1 LSA
,中文名路由器LSA
。
OSPF
网络里的每一台路由设备都会发布Type 1 LSA
。 这种类型的LSA
主要的目的是做自我介绍,告诉同区域其他路由设备它在此区域中所有的链路状态以及开销。 以R2
为例,如图3,R2
在Area0
、Area1
会分别发布Router-LSA
。
将运行OSPF
的网络比作为一个部落,部落划分了很多区域比作村子。那Type 1 LSA
就是村子里村民做的自我介绍,这个信息只在这个村子传播,每个村民都了解该村其他村民的信息。
我们来详细看一下Router LSA
中包含的信息。如图4,这是通过抓包软件看到的R2
在GE0/0/1
接口上泛洪的一条LSA
。
图4 Router-LSA信息
LSA
报文主要分LSA
头部和LSA
信息字段。所有类型的LSA
报文,其LSA
头部包含的字段都是一样的,唯一不同的是Link state ID
字段含义。在LSA
头部中,我们主要关心以下三个字段:
Link-State Advertisement Type
:LSA
类型Link state ID
:链路状态ID
。在Router-LSA
中代表始发该LSA
的设备的Router ID
,这里即是R2
自己的Router ID
。Advertising Router
:通告路由器
Router-LSA
的信息字段有三个,用于将自己连接的所有链路的状况以及开销告诉该LSA
泛洪区域的其他路由设备。
该LSA
描述的信息就是链路类型为一个传送网络(Transit
),DR
接口的IP
地址为192.168.23.2
(ID
),和网络相连的通告路由器接口的IP
地址是192.138.23.1
(Data
),到达该网络的花费值是1
(Metric
)。(路由设备就是根据这些链路状态的描述从而生成拓扑)。
其中,Link Type
有4
种类型,并且ID
和Data
的值会根据Link Type
而有不同:
1-P2P
(点对点):此时Link ID
表示邻居路由设备的Router ID
,Data
表示和网络相连的通告路由器接口的IP地址。2-Transit
(传送网络):此时Link ID
表示DR
接口的IP
地址 ,Data
表示和网络相连的通告路由器接口的IP地址。3-Stub
(末梢网络):此时Link ID
表示IP
网络或子网地址 ,Data
表示网络的IP
地址或子网掩码。4-Virtual Link
(虚链路):此时Link ID
表示邻居路由设备的Router ID
,Data
表示通告路由器接口的MIB-II ifIndex
值。
我们可以直接通过命令行查看R2
上LSDB
中所有的Router-LSA
,如图5所示。
图5 R2上LSDB
中所有的Router-LSA
根据图中对Area0
的详细描述, Area1
中的LSA
又分别是什么含义呢?
Area1
中有两条Router LSA
:一条通告路由器是R2
,并告知本区域其他路由设备与该区域相连的接口的IP
地址为192.168.12.2
;另一条通告路由器是R1
,告知本区域其他路由设备与该区域相连的接口的IP
地址为192.168.12.1
。在同一区域中的路由设备,都会收到该区域路由设备发出的自我介绍。
二、橙色烽火令Type2:Network-LSA
R2
的LSDB
中第二种LSA
类型是Network-LSA
。也就是Type2 LSA
,中文名网络LSA
。
如图6所示,Network-LSA
由DR
发布,描述本网段的链路状态,也是在所属的区域内传播。
假设DR
是一个村子的村长,负责描述与之交互的所有村民的信息。并将这些信息在整个村子里传播。
我们来详细看一下Network LSA
中包含的信息,如图7。
图7 Network LSA
信息
前面说过,LSA
头部的字段都是一样的,只是Link state ID
字段的含义不同。在Network-LSA
中,Link-State ID
字段的含义是DR
接口上的IP
地址。
在Network LSA
中列出了所有与DR
形成完全邻接关系的路由设备Router ID
,有没有觉得一张以DR
为中心的拓扑已经了然于心!
下面我们来看看R2
上LSDB
中所有的Network--LSA
。(在这之前,各位可以先想象一下,R2
上应该有几条Network-LSA
呢?)
图8 R2
上LSDB
中所有的Network―LSA
通过Type 1 Router LSA
和Type2 Network-LSA
在区域内洪泛,使区域内每个路由设备的LSDB
达到同步,这就解决了区域内部的通信问题。那区域之间的通信怎么解决呢?
三、黄色烽火令Type3:Network-Summary- LSA
接下来我们来看看黄色烽火令,即Network-summary-LSA
,也叫Type3 LSA
,中文名网络汇总LSA
。
Network-summary-LSA
由区域边界路由器ABR
发布,用来描述区域间的路由信息,ABR
将Network-summary-LSA
发布到一个区域,通告该区域到其他区域的目的地址。实际上就是将区域内部的Type1 Type2
的信息收集起来以路由子网的形式扩散出去,这就是Summay
的含义,如图9所示,R2
作为ABR
,将Area0
和Area1
中的路由信息分别发布对方区域。
ABR
相当于通信联络员,负责村子与村子之间的通信。ABR
将一个村子的Type1 Type2
的信息进行汇总形成路由信息传递到另外一个村子,另外一个村子同样将该村Type1 Type2
的信息进行汇总形成路由信息传递到这个村子。
我们先看看Network-summary-LSA
中包含的信息。如图10,这是在R2
的GE0/0/1
上发布的一条Network-summary-LSA
。
图10 Network-summary-LSA
信息
在Network-summary-LSA
中,Link-State ID
字段代表该LSA
所描述的网络的网络地址。从LSA
的信息中可以看出,该LSA
由R2
发布(10.2.2.2
),可以到达192.168.12.0
,掩码为255.255.255.0
的网络;代价为1
。
由此可以看出,R2
将Area1
中的网络地址在Area0
中发布,从而可以让Area0
中的路由设备知晓去该网络的路径,实现区域间的通信。我们再通过命令来看看R2
上LSDB
中所有的Network-summary-LSA
。
图11 R2
上LSDB
中所有的Network-summary-LSA
由图11可以看到,R2
的LSDB
中,Area0
包含了到达192.168.34.0
以及192.168.12.0
的网络,Area1
包含了到达192.168.23.0
及192.168.34.0
的网络。
不知大家是否注意到了,Area0
和Area1
中,同样是到达192.168.34.0
的网络,但通告路由器却是不同的,这是什么原因呢?原来如果ABR
收到来自同区域其它ABR
传来的Type 3 LSA
后,会重新生成新的Type3 LSA
(Advertising Router
改为自己),然后继续在整个OSPF
系统内扩散。
江湖小贴士:如果―台
ABR
在与它本身相连的区域内有多条路由可以到达目的地,那么它将只会始发单一的一条网络汇总LSA
到骨干区域,而且这条网络汇总LSA
是上述多条路由中代价最低的。
四、绿色烽火令Type4:ASBR-Summary-LSA
R2 LSDB
中还有一种叫ASBR-summary-LSA
,也叫Type4 LSA
,中文名为ASBR
汇总LSA
。
如图12所示,该类型LSA
也是由ABR
发布,描述到ASBR
的路由信息,并通告给除ASBR
所在区域的其他相关区域。
ASBR
也是通信联络员,与ABR
不同的是,ASBR
是部落间的通信员,负责部落间的通信。一个部落所有村子里的村民如果想要和其他部落通信,必须经过ASBR
。ASBR-summary-LSA
的作用就是告诉非ASBR
所在村的其他村的村民,ASBR
在哪,怎么才能去ASBR
。
图13是R3
往R2
发布的一条ASBR-summary-LSA
,此处的Link State ID
表示该LSA
所描述的ASBR
的Router ID
(10.4.4.4
),即R4
,发布该LSA
的路由设备是R3
(10.3.3.3
),R3
到达R4
的代价是1
。
图13 ASBR-summary-LSA信息
我们可以看下R2
上LSDB
中的ASBR-summary-LSA
信息,如图14所示。
图14 R2
上LSDB
中的ASBR-summary-LSA
五、青色烽火令Type5:AS-external-LSA
在R2
的LSDB
中,还有最后一种LSA―External
,即AS-external-LSA
,也叫Type5 LSA
,中文名为AS
外部LSA
。顾名思义,此种LSA
是描述到AS外部的路由,由自治系统边界路由器ASBR
发布,在整个AS
中泛洪(除了STUB
区域和NSSA
区域,后面章节会详细介绍到)。如图15,R4
作为ASBR
发布了一条OSPF AS
到外部目的网络的路由信息。
这种很容易理解了,就是部落内任意一个村民到该部落外部的路由。由部落间通信联络员ASBR
发布。
看下AS-external-LSA
中包含的信息,如图16所示。
图16 AS-external-LSA
信息
在AS-external-LSA
中,Link State ID
代表外部网络目的IP
地址,转发地址是指到达该外部网络的数据包应该被转发到的地址。此处的转发地址为0.0.0.0
,意思是数据包将被转发到始发ASBR
上。
如图17是R2
上LSDB
中的AS-external-LSA
信息。
图17 R2
上LSDB
中的AS-external-LSA
六、紫色烽火令Type7:NSSA-LSA
目前为止,我们一共讲解了5
类LSA
,分别是Router-LSA
、Network-LSA
、Network-summary-LSA
、ASBR-summary-LSA
、AS-external-LSA
。还有一种比较特殊的LSA
, Type7 NSSA LSA
,接下来我们就一起看下。
我们将文中开头的组网图,Area2
配置为NSSA
区域。看下R4
的LSDB
,如图18,该LSDB
中包含了两条NSSA LSA
,其中一条就是ASBR
始发的。
江湖小贴士: 不知道大家是否还记得,我们在第四篇时介绍过几种特殊区域。NSSA
区域允许本区域ASBR
引入的外部路由在该区域内传播,但不允许其他区域引入的外部路由在本区域内传播。
图18 配置NSSA
区域后R4
的LSDB
图19是R4 GE0/0/0
接口上始发的NSSA LSA
。NSSA LSA
所有的字段与AS-external-LSA
字段均相同。
图19 NSSA LSA
但他们泛洪的区域不同,AS-external-LSA
是在整个AS泛洪,而NSSA LSA
仅仅是在NSSA
区域中泛洪。
如图20,从R3
的LSDB
中可以看出,NSSA LSA
只存在于Area 2
(NSSA
区域)中。
图20 配置NSSA
区域后R3
的LSDB
在图18 R4
的LSDB
中,还有一条NSSA LSA
(LinkState ID:0.0.0.0
),这是在ABR
(R3
)上会自动产生缺省的Type7 LSA
到NSSA
区域,关于OSPF
中的缺省路由后续会详细讲解。
NSSA
区域允许引入外部路由,但外部路由信息的NSSA LSA
只能在本区域泛洪,那外部路由如何能传递给整个自治域呢?
大家可以看下R3
的LSDB
即图20,在“AS External Database
”中,有一条Tpye5
的AS-external-LSA
,目标网络是10.44.44.44
,通告路由器是R3
,这是因为Type7 LSA
在ABR
(R3
)上转换成Type5 LSA
,并且泛洪到骨干区直至整个自治域中。这样就将外部路由引入到了除NSSA
区域的其他区域。
为了证实这一点,我们再看下R1
上的LSDB
,如图21所示。
图21 配置NSSA
区域后R1
的LSDB
R1
上同样有一条Type5
的LSA
,目标网络是10.44.44.44
,通告路由器是R3
。
欧少似乎有种如释重负的感觉道,我要说的七色烽火阵法就是这样一个运行机制,众将士都听明白了吗?华少第一个急切的问:“你命名说的是七色烽火阵法,这才说了6种烽火令嘛,缺了一种蓝色烽火令Tpye6
嘛”。此战至关重要,欧少你可勿要马虎大意啊。
欧少缓缓道:华少莫要着急,我在山中听老师讲解时确实是七色烽火阵法,只不过这蓝色烽火令Tpye6
老师也没给我看过。老师只说这蓝色烽火令Tpye6 LSA
为group-membership-LSA
,是在MOSPF
中用于标识组播组成员用的,用户组播路由。可惜MOSPF
基本被淘汰。哎。。。另外,还有Type9/Type10/Type11
,提供用于OSPF
的扩展的通用机制,此处就不介绍了。
听完欧少的讲解,华少及众将士有种豁然开朗的感觉,特别是华少,对此次作战的信心大增,大有跃跃欲试的冲动。众将士也是你一言我一语开始躁动起来。
欧少见状说:众将士莫要躁动,我这里有几张张老师赠予我的铭牌,上面详细罗列了这七色烽火阵法的使用方法,众将士请各领一个回去带全军兄弟们操练该阵法的使用方法,此战胜负在此一举了,欧少深深一躬到底,拜托各位将士了。……
七、无声奇战旷古未闻,锦绣山河尽收囊中
寥寥数日,大战果然开打,然而这确实异常旷古未闻的奇战、恶战。大战开始却听不到任何鸣金声、没有任何杀喊声,军中仿佛没有了将帅一般,唯见朦胧月下七色烽火此起彼伏,而将士们却像入了魔一样听从这七色烽火的指挥打仗。对方军中将士直感叹这***真是奇特、真是从未见过。将士们跟随七色烽火令的指挥神出鬼没一般冲入敌军营地,及至东方发白,战事逐渐结束。
华少兴奋撤回将士们,兴冲冲的来到帐中,欧少,你这阵法真是奇特,运筹帷幄之中却决胜千里之外,我们几大战区联军作战全都大获全胜,此次作战中原各地全数拿下,我们扫平四海,称霸中原的日子快到了!
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