OSPF路由计算
OSPF是链路状态路由协议，泛洪的是LsA: Link state Advertise，LsA本身不是报文，他需要基于Lsu报文传递，存放在LsDB中。
域内是指的OSPF区域内部
OSPF的区域划分：骨干区域
非骨干区域
当路由器运行的0SPF协议，接口宣告到osPF进程当中，那么该接口的IP地址，子网掩码，以及其他的一些信息，都会生成链路状态
当路由器的一个接口宣告进了OSPF，那么这个接口就会生成链路状态，存放到LSA当中，每个路由器都会生成一个1类LSA，用来描述自身的直连链路状态
Type ：Router LSA类型，router代表1类LSA，用来描述路由器自身直连接口的链路状态信息
Ls id ：1.1.1.1 链路状态ID，也就是这条LSA的名字，在1类LSA中，使用本路由器的router-id充当
Adv rtr ：1.1.1.1 通告者，产生这条LSA的路由器router-id
Ls age ：140 老化时间
Len ：48 报文长度
Options ：E 特殊区域标识 E=1 代表普通区域
E=8代表末节区域
E=8且N=1 代表NSSA区域
seq# ：80000002 序列号
chksum ：0xdf28 校验和
Link count ：2 链路状态数量
1类LSA
在1类LSA当中，使用4种1ink-type来描述链路状态:
1、当link-type为stubNet：用来描述一条路由信息的（叶子节点）
Link ID： 12.1.1.0 用来描述这条路由信息的网络号
Data ：255.255.255.0 用来描述这条路由信息的网络掩码
Metric ：1562 用来描述该路由器达到目标网络的开销值
2、当link-type为P-2-P：用于描述直连链路上网络类型为P2P或者P2MP的邻居信息（树干信息）
Link ID： 2.2.2.2 用来描述该邻居的router-id
Data ：12.1.1.1 用来描述直连到该邻居接口的IP地址
Metric ：1562 用来描述该路由器达到该邻居的开销值
3、当link-type为TransNet：用来描述直连链路上网络类型为广播或者NBMA的邻居信息
Link ID: 192.168.1.2 用来描述为节点的router-id，用DR的接口IP来充当
Data : 192.168.1.2 用来描述自身直连伪节点的接口IP地址
Metric :1 用来描述自身到达伪节点的开销值
4、vlink
2类LSA
Type : Network LSA类型，用network来标识2类LSA，用来描述伪节点的信息
Ls id ：192.168.1.4 LSA名字，在不同类型的LSA中取值不同，2类LSA用DR的接口IP地址充当
Adv rtr ：4.4.4.4 通告者,DR所在路由器的router-id来标识
Ls age ：1165 老化时间
Len ：36 报文长度
Options ：E 特殊区域标识
seq# ：80000004 序列号
chksum ：0x5a60 校验和
Net mask ：255.255.255.0 2类LSA不仅可以标识邻居信息(树干信息)，同时也可以描述路由信息(叶子)
Priority ：Low
AttachedRouter 2.2.2.2 用来描述树干信息的，描述该伪节点直连的邻居信息
AttachedRouter 3.3.3.3 用来描述树干信息的，描述该伪节点直连的邻居信息
Attached Router 4.4.4.4 用来描述树干信息的，描述该伪节点直连的邻居信息
伪节点到所有叶子开销值为0。
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1、路由器的接口宣告进了OSPF进程，那么这个接口就会产生链路状态，链路状态包括:IP，掩码，邻居。
2、每个路由器都会产生一个1类LSA，用来描述自身的直连链路状态。。(我这个路由器有几个接口宣告进了OSPF就会产生几个链路状态，这些都叫做直连链路状态)
Stubnet:用来描述一条叶子信息(路由)
P-2-P：用来描述网络类型为P2P或者P2MP的邻居信息(树干、拓扑)
Transnet:用来描述网络类型为广播或者NBMA，所产生的伪节点的信息(树干)
vink:用来描述网络类型为虚链路的邻居信息(树干)
link-id: 用来描述虛链路邻居信息(router-id)
data :用来描述自身直连该邻居接口的IP地址 metric: 用来描述自身到达该虚链路邻居的开销值
3、当网络类型为广播或者NBMA时，DR会产生2类LSA，来描述伪节点信息，
2类LSA既描述了树干信息，也描述了叶子信息
以上：当一个OSPF区域邻居建立完毕，并且LSA泛洪完毕之后，所有路由器产生的1类LSA，和广播网络产生的2类LSA，将会在该区域内进行泛洪和同步(所有该区域的路由器都会同步这个区域内所有的1类LSA和2类LSA)
4、1类LSA和2类LSA作为链路状态，在一个区域内进行泛洪，泛洪结束后，每个路由器都会以自己为根，计算出最短路径树
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OSPF域间路由计算
1、OSPF区域设计原则:
1.1 骨干区域有且只能有一个
1.2 非骨干区域必须和骨干区域相连
1.3 多区域的时候，必须有骨干区域
2、区域编号0，为骨干区域
区域编号非0，为非骨干区域
3、每个区域都会维护一个独立的LSDB，区域内的1类和2类不会传递到其他区域那么每个区域都会维护自己独立的SPF树
连接多个区域且在骨干区域有的活动接口的路由器称为ABR
3类LSA:
Type ：Sum-Net LSA类型，sum-net表示三类LSA，用来描述区域间的路由信息
Ls id ：3.3.3.3 3类LSA使用该路由信息的网络号表示
Adv rtr ：2.2.2.2 通告者:产生这条LSA的路由器（ABR）
Ls age ：571 老化时间
Len ：28 长度
Options ：E 特殊区域标识
seg# ：88000001 序列号
chksum ：0xae99 校验和
Net mask ：255.255.255.255 用来描述这条路由信息的网络掩码
Tos 0 metric ：1 ABR 到达这个目的路由的开销值
ABR会将非骨干区域里通过SPF算法得到的叶子信息转换为三类LSA放到骨干区域里进行泛洪和同步
区域1的所有路由器在收敛完毕后，会产生1类和2类LSA，这些LSA会在区域1内部进行泛洪和同步，路由器2同步到区域1的所有1类和2类LSA后，会计算区域1的SPF树，根据这颗SPF计算出的所有最优路由后，由于AR2自身是ABR，所以会将区域1所有计算出的最优路由转换成3类LSA在区域0进行泛洪和同步。
反之亦然:在区域0里面计算出来的最优路由，也会被转换成3类LSA在区域1里进行泛洪和同步。
R1在区域0收到了R2传递过来的3类LSA，由于自身是一台ABR，所以他会将区域0里面的3类LSA传递到其他区域，仍然以3类LSA万式传递。传递之前，需要更改这条3类LSA的通告者和Metric
路由器在根据3类LSA计算路由时，会计算自身路由器到达ABR的cost+3类LSA自身携带的cost
在区域内计算SPF树的时候，3类LSA会认为是ABR节点的子信息
3类LSA传递的是路由信息，不是链路状态。(在OSPF中，只有1类和2类LSA被看做链路状态，3类LSA是路由信息)
由于3类LSA被看做叶子信息，所以在一个区域内的SPF树来说，3类LSA的增加和减少对于SPF树没有任何影响。
3类LSA由于是路由信息，所以具有矢量特征，需要注意的一点！！！：只有在ABR上这条叶子信息加路表后才会被转换为3类LSA传递到其他区域
ABR
ABR：area border router
定义：当路由器连接了多个区域，且在骨干区域有一个活动接口
功能：1、将直连区域内通过1类和2类LSA计算出的最优路由，转换成其他区域的3类LSA
2、将骨干区域的3类LSA转换成其他区域的3类LSA
区域内部路由器：IP：所有接口都宣告进一个区域
一旦路由器满足ABR条件，就会在1类LSA中置位ABR，来通告其他路由器自己是ABR角色
如果在OSPF进程中只创建了区域0，但是区域0中没有宣告任何活动接口，那么路由器依然会在1类LSA中置位ABR，但是不干ABR的工作。
非骨干区域的1类和2类计算出的路由只能被转换到骨干区域作为3类，然后再通过骨干区域的3类转换到其他非骨干区域。
防环原则：
OSPF区域间路由计算防环原则一：
为了避免区域间的环路，OSPF规定不同区域间的路由器交互只能通过ABR实现。ABR是连接到骨干区域的，所以在区域设计上规定，所有非骨干区域要连接到骨干区域。区域间的通讯需要通过骨干区域，行成逻辑上的星状拓扑，且无环。
OSPF区域间路由计算防环原则二：
1、ABR不会将非骨干区域的3类和4类LSA转换到骨干区域
2、ABR在骨干区域有邻居的时候，不会计算非骨干区域的3类LSA
3、如果ABR在骨干区域没有邻居，那么就会计算非骨干区域的3类LSA
OSPF区域间路由计算防环原则三：
1、无论COST，1类LSA优于3类LSA
虚链路：vlink
1、虚链路属于区域0的逻辑链路
2、虚链路只能穿越1个非骨干区域
3、虚链路不能穿越特殊区域
虚链路可以用来优化链路
vlink在配置的时候，需要指对方路由器的router-id，而非路由器接口IP地址id
1、当穿越的区域存在多条冗余路径时，vlink会自己选择最优路径的接口ip地址作为收发报文的接口
他是如何来计算最优路径呢：
配置了vlink的路由器会计算2棵SPF树。1棵是以自己为根，在穿越区域内计算最短路径树
另一颗是以vlinkpeer端来计算到达自己的最短路径树。
综上，决定了最优路径的接口IP地址来收发报文
2，同时由于存在冗余路径，当线路断的时候，SPF树不会断，从而vlink也不会断
配置命令：vlink-peer router-id
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1类
路由器只要接口宣告进了OSPF，那么这个接口就会产生链路状态，然后通过1类LSA在本区域内进行泛洪和同步。
反过来说：1类LSA是用来描述路由器自身直连链路状态和自身邻居信息的，他还会标记一些路由器的角色
2类 当网络类型为广播或者NBMA的时候，那么邻居的描述就会用伪节点来描述。伪节点的信息是通过2类LSA来描述的
2类LSA除了描述伪节点邻居信息，同时也描述了叶子信息
3类 用来描述域间路由信息的LSA，由ABR路由器产生。
ABR会将直连区域内1类和2类LSA计算出的路由信息转换成3类LSA传递到其他直连区域
ABR会将骨干区域的3类LSA转换到其他直连区域继续作为3类LSA传递
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OSPF外部路由计算
外部路由引入过程: 1、在路由器4的oSPF进程中使用命令import-route static来引入路由表中的静态路由
2、R4会触发更新2条Lsu，其中第一条是更新了R4的1类LSA其中的ASBR置位，来告诉域内小伙伴，我变成ASBR了，我要引入外部路由了
第二条Lsu是更新的外部路由(5类LSA)
3、5类LSA的同步和泛洪原则:5类LSA的同步不基于区域的传递原则，是在整个0sPF域中进行泛洪，只要和其他路由器建立了邻接关系，就会泛洪这条5类LSA
特殊区域除外
4、所有的外部路由在引入OSPF后，会以5类LSA存在于osPF数据库中，外部的cost将不在计算，将赋予5类LSA一个新的种子度量值(cost默认为1)
这个默认开销值就会被认为是ASBR到达目标网络的开销值
5类LSA
Type ：External LSA类型，externa1代表外部路由
Ls id ：5.5.5.5 使用外部路由的网络号来填充
Adv rtr ：4.4.4.4 通告者，使用ASBR路由器的router-id填充
Ls age ：708
Len ：36
Options ：E
seg# ：80800001
chksum ：0x9fad
Net mask ：255.255.255.255 描述了该外部路由器的网络掩码
Tos 0 Metric ：1 描述了该5类LSA到达目标网络的开销值cost
E type ：2 描述了该5类lsa的开销值类型
Forwarding Address：0.0.0.0 转发地址:当转发地址为0.0.0.0时，那么路由器在计算5类LSA时会去找ASBR计算
当转发地址为具体IP时，那么路由器在计算5类LSA时，就不在找ASBR了，会去通过SPF算法直接找FA地址作为下一跳
Tag ：1
在路由表中外部引入的叶子信息类型为O_ASE,优先级为150。
E type
type 2:OSPF引入的外部路由默认type类型为2，当路由器计算type2的外部路由时，不会计算oSPF内部的cost， 只计算ASBR到达目标网络的cost
type 1:OSPF引入外部路由时，可以通过命令更改type类型，当路由器计算type1的外部路由时，会同时计算OsPF内部cost+ASBR到达目标网络的cost
使用场景:当不在意oSPF内部的次优路径问题时可以使用type2
当在意oSPF内部次优路径问题时需要使用type1
如果在数据库中存在相同目的的5类LSA且type不一致时，type1优于type2
ASBR
对于ASBR的理解:
1、当OSPF路由器使用了命令import-route以后，那么路由器就会在自己的1类LSA中置位ASBR。不论他是否真正引入的外部路由。
2、R4在Import-route命令敲完以后，就会在区域内触发更新自己的1类LSA，置位ASBR
3、当R3收到这条ASBR置位的1类LSA后，由于自身是一台ABR，那么他就会根据这条ASBR置位的1类LSA生成一条4类LSA，在其他直连区域内进行传递
如果自身不是ABR角色，那么将不具备生成4类LSA的能力
生成4类LSA的目的是为了，让其他区域的路由器在计算5类LSA时，可以找到ASBR在哪
所以4类LSA被理解为，ASBR的介绍信
4、当ABR收到了4类LSA后，会将4类LSA的通告者换成自己后，在其他直连区域内进行传递，目的是为了让其他区域内的路由器可以计算出5类LSA
4类LSA
Type ：Sum-Asbr LSA类型，ASBR表示4类LSA，用来描述ASBR信息
Ls id ：4.4.4.4 使用ASBR路由器的router-id填充
Adv rtr ：3.3.3.3 通告者，产生这条4类LSA的路由器router-id(一般由ABR产生)
Ls age ：1784
Len ：28
Options ：E
seq# ：80000002
chksum ：0x52eb
Tos 0 metric ：1 用来描述ABR路由器到达ASBR路由器的开销值
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5类LSA
当我们在OSPF进程中，使用了import-route命令后，他就会将路由表中的其他协议的路由引入进OSPF中，引入后以5类LSA存在于LSDB
中5类LSA是在整个OSPF域中泛洪，不基于区域泛洪。也就是说，只要路由器之间建立了FULL关系，那么就会传递5类LSA。
4类LSA
当使用了lmport-route命令以后，路由器会在自己的1类LSA中将ASBR置位，那么当区域中的ABR路由器收到这条置位ASBR的1类LSA后，会根据这条1类LSA生成一条4类LSA在其他直连区域中泛洪。
4类LSA相当于介绍信，帮助其他区域的路由器在计算5类LSA时，指引了ASBR在哪里。
思考题：
1、有5类LSA就必须有4类LSA吗?
否
2、有4类LSA就一定有5类LSA吗?
否。
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FA地址
什么情况下会产生FA地址：
1、ASBR路由器去往外部路由的出接口被宣告进OSPF
2、ASBR路由器去往外部路由的出接口没有被配置为静默接口
3、ASBR路由器去往外部路由的出接口不能是P2P
注释一下:并不代表必须有邻居
作用
FA地址的作用：
FA地址就是外部路由下一跳地址，用来对OSPF链路做优化的
1、当5类LSA中FA地址为0.0.0.0时，那就代表没有FA地址，那么路由器在计算5类LSA时会去找通告者为下一跳
2、当5类LSA中FA地址为具体IP时，那么就代表有FA地址，那么路由器在计算5类LSA时不会再去找通告者，而是通过SPF树计算FA地址来得出最优路径
默认路由（必考）
下发默认路由命令：
在ospf进程下写入：default-route-advertise
外部路由引入
在一个路由器上将进程1引入进程2：
ospf 1
