关于OSPF_5_类LSA转发地址分析
ospf5-LSA类型
LSA Type 2: Network LSA（网络LSA）
由一个多路访问网络 的DR产生；被扩散到 区域中的所有路由器 ；该类LSA包含了该 多网络所有相连的路 由器和网络前缀和掩 码。
• One network (type 2) LSA for each transit broadcast or NBMA network in an area
OSPF Virtual Link Configuration Example
The show ip ospf virtual-links Command
RouterA#sh ip ospf virtual-links Virtual Link OSPF_VL0 to router 10.2.2.2 is up Run as demand circuit DoNotAge LSA allowed. Transit area 1, via interface Serial0/0/1, Cost of using 781 Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT, Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 00:00:07 Adjacency State FULL (Hello suppressed) Index 1/2, retransmission queue length 0, number of retransmission 1 First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0) Last retransmission scan length is 1, maximum is 1 Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec RouterA#
OSPF的5种报文类型
OSPF的5种报⽂类型1 HELLO报⽂(hello packet)周期性的发送给本路由器的邻居，使⽤的组播地址224.0.0.5.BR和BDR发送和接受报⽂使⽤的组播地址是224.0.0.6。
HELLO PACKET内容包括⼀些定时器数值、DR、BDR、以及⾃⼰已经知道的邻居。
HELLO 时钟的值与路由收敛速度、⽹络负荷⼤⼩成正⽐。
缺省情况下，PTP、BROADCAST类型接⼝发送HELLO报⽂的时间间隔的值为10秒；PTMP、NBMA类型接⼝发送HELLO PACKET时间间隔为30秒；2 DD报⽂（Database description packet）相邻路由器直间互发DD报⽂，报告对⽅⾃⼰所拥有的路由信息内容包括LSDB中每⼀条LSA摘要（摘要是指LSA的HEAD，通过改HEAD可以唯⼀标识⼀条LSA），这样做的⽬的是为了减少路由器之间传递信息的量，因为LSA的HEAD只占⼀条LSA的整个数据量的⼀⼩部分。
根据HEAD，对端路由器就可以判断出是否已经有了这条LSA。
DATABASE DESCRIPTION PACKET 有两种（1）空 DD 报⽂，⽤来确定MASTER/SLAVE关系。
确定MASTER/SLAVE关系后，才发送有路由信息的DD报⽂（2）带有路由信息的DD报⽂，收到有路由信息的DD报⽂后，路由器⽐较⾃⼰的数据库，发现对⽅的数据库中有⾃⼰需要的数据，则向对⽅发送LSR（LINK STATE REQUEST）3 LSR报⽂（LINK STATE REQUEST PACKET）两台路由器之间互相交换DD报⽂后，知道对端的路由器有那些LSA是本地LSDB所缺少的或者对端更新的LSA，这时需要发送LSR报⽂向对⽅请求所需的LSA。
内容包括所需要的LSA摘要。
4 LSU报⽂（LINK STATE UPDATE PACKET）⽤来向对端路由器发送所需要的LSA，内容是多条LSA的集合5 LSACK报⽂（LINK STATE ACKNOWLEDGMENT PACKET）由于没有使⽤可靠的TCP协议，但是OSPF包⼜要求可靠的传输，所以就有了LSACK包。
OSPF几类LSA总结
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Router-LSA的四种类型：
Type 1 Description 点到点的另一台Router （P2P Numbered P2P Unnumbered） 连接到传输网络 （Transnet） 连接到STUB网络 （Stubnet） 虚链接 （Virtual Link） Link ID 邻居的Router ID DR接口的IP地址 路由器接口的IP地址 接口索引值 路由器接口的IP地址 Link Data
产生此LSA的Router ID DR的接口IP地址 通告的网络地址
4 ASBR-Summary-LSA
5 AS-external-LSA 7 NSSA External LSA
ASBR的Route ID
通告的网络地址 通告的网络地址
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字
段
含
可选项： E：允许泛洪AS-External-LSA； MC：转发IP 组播报文； N/P：处理Type-7 LSA； DC：处理按需链路， LSA 的类型
义
LS age Options
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LS type、Link State ID、Advertising Router唯一标识一个LSA实例。 在同一时间里，可能存在LSA的多个实例。必须判定哪个实例较新。 通过LS序号、LS时限和LS校验和来判断: 较大LS序号的LSA较新。如果相同： 具有较大校验和的实例较新。如果相同: 较小LS时限（较近生成）的实例为较新。
OSPF LSA分析详解
LSA是LSDB建立的基础。
每条LSA都包含序列号，校验和以及老化时间。
一台路由器始发一个LSA，之后每产生一个该LSA的拷贝就在序列号上加1，序列号从0x80000001到0x7fffffff（不用考虑8和7的大小），数值越大视为越新。
LSA存放在LSDB中每5mins就会进行一次校验，以确保该LSA没有损坏。
一条LSA的老化时间为1h，始发路由器发出一条LSA时会将其时间设置为0，每经过一台路由器就增加一个由InfTransDelay设定的秒数（Cisco路由器上默认为1），当LSA在LSDB中驻留时，老化时间也会逐渐增大。
当一条LSA在LSDB中一直没有被新的LSA实例刷新直到老化计时器超时，就会从本地的LSDB中清除，但是这个动作不会影响到别的路由器，在OSPF网络中只有始发路由器能够提前使该LSA老化，即有意识的清除该LSA，具体动作是将该LSA的老化时间设为最大然后重新泛洪出去。
LSA的刷新时间是30mins，关于刷新机制是个值得关注的问题。
如果每个LSA都关联一个独自的重刷新计时器，这样会使链路带宽的利用没有效率，如果统一为一个计时器，那么每隔30mins都会产生一个流量和CPU利用率的高峰。
作为折衷的的解法，引入LSA组步调机制，即每一条LSA依然保持各自的重刷新计时器，不过在超时的时候，会引入一个时延（缺省为240s）来推迟这些LSA通告泛洪的时间，并在这个时间段内将更多的LSA通告编为一组，使一个LSU可以携带更多的LSA再通告出去。
如果LSDB非常大，那么减小这个时延会比较好，而如果LSDB较小的话，增大这个时延会更有效率，该组步调计时器的范围从10到1800s。
每一个LSA都必须要得到接收路由器的确认，确认分为显式确认和隐式确认两种，显示确认就是用LSAck给予回应，LSAck中只含有该LSA 的头部，因为这样就足够了；而隐式确认是发送包含该LSA拷贝的数据包给始发路由器，当邻居路由器收到该LSA，又刚好要向始发路由器发送自己的LSU的时候，隐式确认就显得很方便。
OSPF几类LSA总结
##OSPF 的序列号取值范围：0x80000001 Min0x7FFFFFFF Max##OSPF定义了两种确认机制：显示确认，使用专有的报文进行确认隐式确认，（基于序列号的确认机制）收到一份报文，然后向发送者回复一份序列号相同的报文。
仅有ospf支持这种确认机制。
dbd报文##OSPF建议：1、一台ABR最多关联3个区域2、单个区域内最多包含50台路由器3、一台路由邻居最多不超过60个ASBR（自治系统边界路由器,Autonomous System Border Router）：ASBR位于OSPF自主系统和非OSPF网络之间。
ASBRs可以运行OSPF 和另一路由选择协议（如RIP），把OSPF上的路由发布到其他路由协议上。
ASBR必须处于非存根OSPF区域中。
在NSSA区域中，对7类LSA转换为5类LSA的路由器也是ASBR。
所以说，ASBR不一定在2个协议之间，对于产生5类LSA的都是ASBRABR（area border router）：位于一个或多个OSPF区域边界上、将这些区域连接到主干网络的路由器。
ABR被认为同时是OSPF主干和相连区域的成员。
因此，它们同时维护着描述主干拓扑和其他区域拓扑的路由选择表。
综上所述，ABSR一般是位于非OSPF区域和OSPF区域间互联的路由器，而ABR是OSPF种多个区域连接区域0间的路由器。
OSPF LSAs （总共11种类型，常用6种）1、Router LSA2、Network LSA3、Summary LSA4、Summary ASB LSA5、External LSA##Router LSA1、仅在本区域内传播不能穿越ABR2、每台属于一个区域的路由器都会基于该区域通告一条1类LSA3、一个区域内只发一个一类LSA，包含纯拓扑信息，包含所有宣告进此区域的直连链路、前缀、掩码、网络类型及度量值Link-ID：通告该LSA的路由器的RIDADV Router：通告该LSA的路由器的RID##Network LSA1、同区域内传播2、通告者：MA网段中的DR3、纯拓扑信息，包含了该MA网段直连的所有路由器的RID信息，该MA网段的掩码Link-ID 该网段DR接口的IP地址ADV Router ：该DR的RID##Summary LSA (Summary Network LSA)1、传播范围：除了该区域外的整个OSPF路由选择域2、通告者：ABR3、包含内容：一条3类LSA包含一条OSPF域间路由，O IALink-ID ：3类LSA路由的前缀ADV Router ：ABR的RID 。
与 OSPF 转发地址有关的常见路由问题
在 ASBR 的下一跳接口上启用了 OSPF，并且 ASBR 的下一跳接口在 OSPF 下是非被动的，并且 ASBR 的下一跳接口并非 是点对点的，并且 ASBR 的下一跳接口并非 是点到多点的，并且 ASBR 的下一跳接口地址属于在 router ospf 命令中指定的网络范围。 在除以上条件之外的任何其他条件下，转发地址均设置为 0.0.0.0。 有关转发地址的设置方法及其对路径选择影响的信息，请参阅转发地址对类型 5 LSA 路径选择的影响。
router rip network 3.0.0.0 network 200.1.1.0
hostname R2515
interface TokenRing0 ip address 3.3.4.3 255.255.255.0
interface ethernet 0 ip address 3.44.66.3 255.255.255.0
R2507 拥有网络 3.3.4.0/24、3.22.88.0/24 和 3.44.66.0/24 的外部路由，即使所有这些网络均应包括在 3.0.0.0/8 的汇总中也 是如此。
显示这些外部路由的原因是，ASBR（将 RIP 重分配到 OSPF 中）拥有在这三个子网上运行的 RIP。 因此，它会将这些子网作为外部 路由重分配到 OSPF 中。 由于这些子网为外部路由，因此，ABR (R2504) 不会对它们进行汇总。 外部 OSPF 路由只能由 ASBR 进行 汇总。 在本示例中为 R2515。 ABR 只能汇总从区域 1 到区域 0 的内部 OSPF 路由。
OSPF LSA5 FA
OSPF转发地址（Forwarding Address）解析FA 是Forwarding Address的简写。
FA是ASBR通告的TYPE 5 LSA中的字段，它的作用是告诉OSPF域内的路由器如何能够更快捷地到达LSA 5所通告路由的下一跳地址。
以免OSPF 内部路由器在广播网络上以ASBR为下一跳，再由ASBR 自己转发到正确的下一跳，而产生额外的路由。
简单来说，FA字段的作用类似于BGP协议中的“第三方下一跳”概念，主要在广播共享网络中起作用。
FA字段可以为全0或者非0两种选择，有以下几个规则：1、当与引入路由的下一跳关联（互连）的接口没有启动OSPF时，FA设置为0；例如在上面图中，R8引入直连接口E1的路由，此接口没有启动OSPF，因此TYPE 5 的LSA中 FA字段为0。
2、当下列所有条件均满足的情况下，TYPE 5 LSA中FA字段设置为非0：1、在ASBR上，与引入外部路由下一跳关联的接口启动了OSPF，即位于Network 命令范围内。
2、在ASBR上，与引入外部路由下一跳关联的接口不能配置被动接口；//前两个规则是确保LSA能够被通告。
3、在ASBR上，与引入外部路由下一跳关联的接口配置的OSPF网络类型不能是P2P或P2MP。
//确保网络类型是Broadcast或NBMA 的共享网络。
以上说了FA字段可能设置为非0，那么到底是一个什么值呢？它是数据包应该被路由到的出口的接口地址。
并不是loopback接口的IP地址，或者ROUTER ID指示的值什么的？1 OSPF协议中FA地址是如何影响外部路由选路的？上面提到TYPE 5 LSA的FA字段要么为0，要么非0。
那么对于路由选路有何影响吗？又有哪些注意点呢？概括起来讲就是在计算由TYPE 5 LSA描述的某个外部路由时，会查找生成该LSA 的ASBR，如果不存在这个ASBR的表项，忽略这个LSA。
否则，检查这个LSA的FA地址，这个地址就是转发数据包应该被发送到的地址。
5类lsa设计路由计算
5类LSA设计路由计算1.引言本文通过对5种L SA（链路状态广告）设计路由计算进行探讨，旨在帮助读者了解和应用不同的L SA设计路由计算方法，从而优化网络路由的性能和效率。
2.背景知识在计算机网络中，路由器起着将数据包从源地址传输到目标地址的关键作用。
LS A是一种常用的路由算法，它基于链路状态数据库来计算路由表。
在本文中，我们将介绍5种常见的LS A设计路由计算方法，以及它们的优点和适用场景。
3. OS PF（开放最短路径优先）O S PF是一种基于L SA的路由协议，它使用D ij ks tr a算法计算最短路径树。
O SP F中的5类L SA分别是：3.1类型1L S A类型1L SA用于描述单个路由器的连接关系，包括路由器本身的I D、邻居路由器的ID以及它们之间的链路状态信息。
3.2类型2L S A类型2L SA用于描述多个路由器之间的连接关系，它记录了某一区域内的所有路由器及其连接关系。
3.3类型3L S A类型3L SA用于描述到达某一目的地网络的路径信息，包括路径的开销和下一跳路由器的I D。
3.4类型4L S A类型4L SA用于描述一个AS（自治系统）的外部路径信息，它记录了进入AS的外部路由以及它们的开销和下一跳路由器。
3.5类型5L S A类型5L SA用于描述到达外部网络的路径信息，它记录了到达外部网络的路径开销和下一跳路由器。
4. RI P（路由信息协议）R I P是另一种基于LS A的路由协议，它使用距离向量算法计算最短路径。
在R IP中，LS A设计路由计算的方法略有不同。
4.1类型1L S AR IP中的类型1LSA包含了邻居路由器的ID以及它们之间的距离信息。
4.2类型2L S AR I P中的类型2LS A用于描述到达某一目的地网络的路径信息，包括路径的开销和下一跳路由器的I D。
5. EI GRP（增强内部网关路由协议）E I GR P是一种混合型路由协议，它结合了距离向量和链路状态技术。
Ospf Forwarding address
在OSPF 5类LSA和7类LSA中有一个特殊字段叫转发地址（forwarding address），简称FA。
就5类LSA而言，FA有0或非0两种情况，这两种情况对OSPF选路有什么影响呢？看下面的实验实验拓扑R3的loopback 0宣告进RIP，R2作为ASBR将其再发布到OSPF中。
实验配置R1router ospf 100router-id 1.1.1.1log-adjacency-changesnetwork 192.168.123.1 0.0.0.0 area 0R2router ospf 100router-id 2.2.2.2log-adjacency-changesredistribute rip subnetsnetwork 192.168.123.2 0.0.0.0 area 0!router ripversion 2network 192.168.123.0no auto-summaryR3router ripversion 2network 3.0.0.0network 192.168.123.0no auto-summary实验结果在R1上查看database如下，关于3.3.3.3这条路由的FA为192.168.123.3在R1上traceroute 3.3.3.3，结果如下，只需一跳即可达到目的地将R1和R2的OSPF网络类型改为P2P，再看R1的database，FA变为了0。
再在R1上traceroute 3.3.3.3，结果如下，数据包经过了ASBR，再由ASBR 转发。
结论1）在OSPF引入外部路由时，若产生的Type 5 LSA的FA地址为0.0.0.0，则其他路由器在计算到达该外部网络时，将考虑如何到达ASBR（即产生该Type 5 LSA的路由器）来计算出外部路由的下一跳地址。
2）在OSPF引入外部路由时，若产生的Type 5 LSA的FA地址不为0，则其他路由器在计算到达该外部网络时，将考虑如何到达该FA地址来计算出外部路由的下一跳地址。
OSPF FA地址
OSPF转发地址（Forwarding Address）的作用在OSPF中引入外部路由时，将对应产生Type 5 LSA（或Type 7 LSA——NSSA区域引入外部路由）。
而后续路由器在计算外部路由时需要用到这个Forwarding Address。
1.Type 5 LSA中的FA地址①在OSPF引入外部路由时，若产生的Type 5 LSA的FA地址为0.0.0.0，则其他路由器在计算到达该外部网络时，将考虑如何到达ASBR（即产生该Type 5 LSA的路由器）来计算出外部路由的下一跳地址。
②在OSPF引入外部路由时，若产生的Type 5 LSA的FA地址不为0.0.0.0，则其他路由器在计算到达该外部网络时，将考虑如何到达该FA地址来计算出外部路由的下一跳地址。
那么OSPF中产生Type 5 LSA时，什么时候FA地址不为0.0.0.0呢？若同时满足以下三个条件：a)引入的这条外部路由，其对应的出接口启用了OSPFb)引入的这条外部路由，其对应的出接口未设置为passive-interfacec)引入的这条外部路由，其对应的出接口的OSPF网络类型为broadcast（即非P2P、P2MP网络类型）则产生的Type 5 LSA，其FA地址等于该引入的外部路由的下一条地址。
2.Type 7 LSA中的FA地址若在NSSA区域引入外部路由，则产生的Type 7 LSA中其FA 地址均不为0（注意与Type 5 LSA不同），具体FA地址等于该ASBR上启用OSPF的接口的IP地址。
①若该路由器上存在loopback接口启用ospf，则FA地址将等于启用ospf的loopback接口地址（若存在多个的话，则FA地址等于最后启用ospf的loopback接口的地址）②若该路由器上不存在loopback接口启用ospf，则FA地址将等于启用ospf的物理接口地址（若存在多个的话，则FA 地址等于最后启用ospf的物理接口的地址）FA地址带来的影响:A,这个地址必须在OSPF内可达,否则不加载此LSA(如果R3路由的FA地址为R3的接口,对于R2来讲,OSPF中并没有关于R3接口的路由,所以这个时候R3的路由不会在R2中加表,解决办法为把R2连接R3的直接接口也宣告进OSPF)B.可以优化下一跳地址(本来上图上去R3应该先去R1,但是因为FA地址为R3的接口,所以R2直接通过直连接口去往R3,不走R1)C.COST计算的时候,参考的不是去ASBR的开销,而是去往FA 地址的开销如果解决FA地址带来的影响:在7转5LSA的时候,直接抑制掉FA地址,在ABR上配置:area 1 nssa translate type7 suppress-fa。
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关于OSPF 5 类LSA转发地址分析：
如上图所示：
本次分析主要是分析何时5类的转发地址为0，何时又不为0！
在RT1上设有缺省路由，并下发给邻居。
（1）、将RT1上的F2/0口通告进入OSPF进程，但是没有设为被动接口。
RT1#show ip ospf database external
OSPF Router with ID (192.168.0.1) (Process ID 1)
Type-5 AS External Link States
LS age: 5
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: AS External Link
Link State ID: 0.0.0.0 (External Network Number )
Advertising Router: 192.168.0.1
LS Seq Number: 80000002
Checksum: 0xFDD3
Length: 36
Network Mask: /0
Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
TOS: 0
Metric: 1
Forward Address: 192.168.2.10
External Route Tag: 1
RT3#show ip ospf database external
OSPF Router with ID (192.168.0.3) (Process ID 1)
Type-5 AS External Link States
Routing Bit Set on this LSA
LS age: 118
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: AS External Link
Link State ID: 0.0.0.0 (External Network Number )
Advertising Router: 192.168.0.1
LS Seq Number: 80000002
Checksum: 0xFDD3
Length: 36
Network Mask: /0
Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
TOS: 0
Metric: 1
Forward Address: 192.168.2.10
External Route Tag: 1
此时的转发地址为RT1缺省路由的下一跳。
（2）将RT1上的F2/0口设为被动接口。
RT1#show ip ospf database external
OSPF Router with ID (192.168.0.1) (Process ID 1)
Type-5 AS External Link States
LS age: 3
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: AS External Link
Link State ID: 0.0.0.0 (External Network Number )
Advertising Router: 192.168.0.1
LS Seq Number: 80000003
Checksum: 0x2521
Length: 36
Network Mask: /0
Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
TOS: 0
Metric: 1
Forward Address: 0.0.0.0
External Route Tag: 1
此时的转发地址为0.0.0.0。
小结：在这个实验中，如果没有将F2/0设为被动接口时，则会以该接口将访问外网的包送出去，且会以为与此相连的接口为出口ip，从而将其设置为转发地址。
将F2/0设为被动接口后，所有的协议报文在此已然中止，RT1为ASBR,所有数据都交给ASBR来处理，由它来交给外网，从而转发地址为默认的0.0.0.0。
因为已经得知如何到达ASBR。