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OSPF域内路由SPF计算


本篇我们主要来介绍一下OSPF如何计算区域内路由,主要包括如何使用Network-LSA和Router-LSA来描
述拓扑信息和路由信息,以及如何构建SPF最短路径树。我们以下图中的拓扑为例,拓扑中既有以太链路,
也有P2P串行链路,我们需要了解不同链路类型中OSPF对网络拓扑信息的描述方法,进而能够快速的掌握
SPF树的计算过程。本篇我们就对以下几点来做一个详细的介绍。这里我们预先将网络配置完成,整个拓
扑处在OSFP进程1区域0当中。

● Router-LSA描述P2P网络
● Router-LSA描述广播型网络
● Network-LSA描述广播型网络
● OSPF区域内LSDB
● 构建SPF树

Router-LSA描述P2P网络

1、首先看一下P2P网络中的Router-LSA中的信息,我们以R5为例,使用下面的命令查看。
dis ospf lsdb router self-originate
Type : Router ##LSA类型
Ls id : 5.5.5.5 ##链路状态ID
Adv rtr : 5.5.5.5 ##产生此LSA的路由器RID
Ls age : 1069
Len : 84
Options : E
seq# : 80000005
chksum : 0x69c
Link count: 5

2、Router-LSA中的拓扑信息(部分)
* Link ID: 2.2.2.2 ##邻居路由器的RID
Data : 192.168.45.5 ##宣告该Router-LSA的路由器接口的IP地址
Link Type: P-2-P ##链路类型
Metric : 48 ##开销值

3、Router-LSA中的路由信息(部分)
* Link ID: 192.168.45.0 ##该Stub网络的IP地址
Data : 255.255.255.0 ##该Stub网络的网络掩码
Link Type: StubNet
Metric : 48 ##开销值
Priority : Low

Router-LSA描述广播型网络

1、我们以R1为例,先将R1的S4/0/0端口shutdown,然后使用以下命令查看。
dis ospf lsdb router self-originate

2、Router-LSA中的拓扑信息
Type : Router ##LSA类型
Ls id : 1.1.1.1 ##链路状态ID
Adv rtr : 1.1.1.1 ##产生此LSA的路由器的RID
Ls age : 30
Len : 48
Options : E
seq# : 8000000e
chksum : 0x91a3
Link count: 2
* Link ID: 192.168.12.2 ##DR的接口IP地址
Data : 192.168.12.1 ##宣告该Router-LSA的路由器接口的IP地址
Link Type: TransNet
Metric : 1

3、在这个Router-LSA,与P2P的的相比,只有拓扑信息,没有路由信息,网络号及子网掩码并没有包含在
此LSA当中。

Network-LSA描述广播型网络

1、以R2为例,使用下面的命令查看Network-LSA。
dis ospf lsdb network self-originate

2、在Network-LSA中描述了拓扑信息和路由信息。
Type : Network ##LSA类型
Ls id : 192.168.12.2 ##DR接口的IP地址
Adv rtr : 2.2.2.2 ##DR的RID
Ls age : 942
Len : 32
Options : E
seq# : 80000001
chksum : 0x715d
Net mask : 255.255.255.0 ##网络掩码
Priority : Low
Attached Router 2.2.2.2 ##连接到该网段的路由器列表
Attached Router 1.1.1.1

OSPF区域内LSDB

1、使用以下命令查看OSPF区域内LSDB。
dis ospf lsdb

2、从下图中可以看到,有5个类型为Router的LSA,代表5台路由器。2个类型为Network的LSA,就是网络中
的两个广播型网络。

构建SPF树

1、首先构建SPF树,根据Router-LSA中的拓扑信息,构建SPF树干。

2、然后计算最优路由,基于SPF树干和Router-LSA、Network-LSA中的路由信息,计算最优路由。

3、接下来我们来计算一下本拓扑中的SPF树。我们以R1为根来看整个网络中的SPF树。

4、在R1上查看Router-LSA,得出候选列表。
候选列表 候选总开销 父节点
192.168.12.2 1 1.1.1.1
3.3.3.3 48 1.1.1.1

5、从候选列表中对比开销值,192.168.12.2胜出,SPF树如下。

6、查看192.168.12.2的Network-LSA,得出候选列表。
候选列表 候选总开销 父节点
192.168.12.2 1 1.1.1.1
3.3.3.3 48 1.1.1.1
2.2.2.2 1+0 192.168.12.2

7、接下来查看2.2.2.2的Router-LSA,得出候选列表。
候选列表 候选总开销 父节点
192.168.12.2 1 1.1.1.1
3.3.3.3 48 1.1.1.1
2.2.2.2 1+0 192.168.12.2
192.168.234.3 1+0+1 2.2.2.2
5.5.5.5 1+0+48 2.2.2.2

8、查看192.168.234.3的Network-LSA,得出候选列表。
候选列表 候选总开销 父节点
192.168.12.2 1 1.1.1.1
3.3.3.3 48 1.1.1.1
2.2.2.2 1+0 192.168.12.2
192.168.234.3 1+0+1 2.2.2.2
5.5.5.5 1+0+48 2.2.2.2
3.3.3.3 1+0+1+0 192.168.234.3
4.4.4.4 1+0+1+0 192.168.234.3

9、查看3.3.3.3的Router-LSA。
候选列表 候选总开销 父节点
192.168.12.2 1 1.1.1.1
3.3.3.3 48 1.1.1.1
2.2.2.2 1+0 192.168.12.2
192.168.234.3 1+0+1 2.2.2.2
5.5.5.5 1+0+48 2.2.2.2
3.3.3.3 1+0+1+0 192.168.234.3
4.4.4.4 1+0+1+0 192.168.234.3

10、查看4.4.4.4的Router-LSA。
候选列表 候选总开销 父节点
5.5.5.5 1+0+48 2.2.2.2
5.5.5.5 1+0+1+0+48 4.4.4.4

10、现在SPF树干已经构建完成,我们开始计算最优路由。从根节点开始依次添加各节点LSA中的路由信息,
添加顺序为各节点加入SPF树的顺序。

11、查看OSPF路由表,并与SPF树对比。


文章作者: kclouder
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