浅析OSPF协议中的七类LSA

2018-02-26张晓海

网络安全技术与应用 2018年2期

◆张晓海石磊

浅析OSPF协议中的七类LSA

◆张晓海石磊

（大连理工大学城市学院计算机系辽宁 116600）

OSPF协议（开放式最短路径优先协议），它采用SPF算法计算最短路径树，使用“开销”作为路由度量。链路状态数据库用来保存当前网络的拓扑结构，在同一区域中各路由器的链路状态数据库是相同的。与RIP和BGP不相同的是，OSPF协议不使用TCP或者UDP协议，它是承载在IP协议之上，协议号为89，工作在OSI模型中的传输层。

华为；OSPF协议；链路状态通告(LSA)

0 引言

随着全球计算机网络的迅猛发展，网络也从以往的小型内部网发展到如今超大规模的全球网。不同的网络规模可以使用不同的网络通信协议，如：小型网络通常使用RIP、企业网络通常使用OSPF、运营商网络内部通常使用IS-IS、各个ISP之间使用BGP。在这里我们主要介绍OSPF中的常见LSA。OSPF协议中各个节点在创建邻接关系时需要接收来自相邻节点的LSA（链路状态通告），它记录了所有链路的邻居和接口等信息。每个LSA相当于一块地图碎片，每个节点收到来自其他相邻节点传来的LSA后，会在自身形成一个完整的路由地图（路由表）。

1 LSA分析

表1 LSA头部信息

LSA的类型介绍：（本文中DR是指指定路由器；IR是指区域内路由器；BR是指骨干路由器；ABR是指边界骨干路由器；ASBR是指自治系统边界路由器）。

（1）一类LSA：路由器LSA

用于区域内部路由计算，每台路由器均会生成一份一类LSA在区域内泛洪，不会被传到其他区域内。描述的是路由器所直连的所有链路信息。

每个一类LSA会包含多个LINK信息，每个LINK均会包含：

①Link ID：网络号/DR IP地址/邻居设备的RID

②Link data：子网掩码/自己和DR相连的接口地址/自己接口的IP地址

③Link type：Subnet/transit/P2P

④Metric

在华为设备中可以通过display ospf lsdb //查看OSPF链路状态数据库。

（2）二类LSA：网络LSA

在MA网络中由DR设备生成，描述伪节点所连接的所有设备信息，以及伪节点所处的网络子网掩码信息。LS ID为DR的IP地址，在OSPF区域内泛洪。

（3）三类LSA：网络聚合LSA

由ABR设备生成，将链路信息转换成路由信息传入其他区域，只在生成的区域内传递。描述的是ABR到达其他区域的路由信息。LSID为所描述网络的网络号，ABR设备必须先是BR,连接在骨干区域。

（4）四类LSA：ASBR聚合LSA

由ABR设备生成，来描述其他区域的ASBR信息。常与5类LSA结合使用，用于计算外部路由。

①LS-ID：ASBR-RID

②Adv：ABR-RID

③Metric：ABR去往ASBR开销

（5）五类LSA：自治系统外部LSA

表示OSPF注入的外部路由信息，由ASBR设备生成，在AS范围内传递（特殊区域不传递），LSID为网络地址。生成的路由在路由表中显示为O_ASE，路由优先级为150。如果在区域内存在多个ABR设备，由RID数值较大设备进行7转5。将外部路由引入的设备是ASBR。

（6）六类LSA：组成员LSA（目前已经不使用）

（7）七类LSA：NSSA外部LSA

在非纯末梢区域（NSSA）内始发于ASBR路由器的LSA。NSSA外部LSA也由ASBR产生，内容几乎和五类LSA相同，但它专用于NSSA区域和Totally NSSA区域连接的ASBR向NSSA区域内泛洪外部AS的路由。LSID为所描述的外部路由网络号。不会接受其他区域传来的LSA5。

2 OSPF中的特殊区域

OSPF协议定义这些区域的目的是精简LSDB中LSA的数量，同时也精简路由表中的路由条目数量，实现优化设备和网络性能的目的，以及增强协议的适应和拓展能力。

2.1末梢区域

Stub区域不允许Type-4和Type-5 LSA进入，该区域会通过Type-3 LSA所表示的缺省路由访问AS外部目的地。在末梢区域边界的ABR路由器使用三类LSA向本区域通告缺省路由，而且此路由不会被通告到这个区域的外部去。

2.2完全末梢区域

在Stub区域的基础上进一步拒绝接收除缺省路由之外的域间路由信息，即禁止Type-3 LSA进入该区域。该区域使用默认路由去往AS外部，并且使用此路由去往区域外部的所有地址。

2.3非纯末梢区域

可以将外部路由以Type-7 LSA的方式引进本区域，这些Type-7 LSA将在本区域的ABR路由器上被转换为Type-5 LSA并泛洪到其他OSPF区域中。NSSA区域不允许Type-4 和Type-5 LSA进入，该区域会通过Type-3 LSA所表示的缺省路由访问AS外部目的地。

3 总结

本文分析了OSPF算法中的链路状态通告，并且指出了不同类型LSA的适用场景，LSA是OSPF协议中的重要组成部分，在学习OSPF协议时需要深刻理解不同LSA之间的关系以及它们应该出现的场景。OSPF协议使用SPF算法从而杜绝了环路的出现，并且在网络中部署OSPF协议能够明显提升网络的收敛速度，能够在较短时间内将路由信息的变化传递到整个自治系统，因此在部署大中型局域网时，采用OSPF算法较为合适。