OSPF动态路由协议笔记之(六) : 外部路由和计算原理
OSPF动态路由协议笔记之(六) : 外部路由和计算原理
除了内部通信外，企业还需要与外部网络进行通信，不同企业网络之间存在互访需求。
本节笔记，主要介绍OSPF外部路由的引入方法和计算原理（涉及第四类LSA：ASBR-Summary-LSA和第五类LSA：AS-External-LSA），理解次优外部路由的产生原因。
外部路由引入
假设A公司网络部署OSPF协议实现内部通信，因业务发展，需要访问B公司的一台WEB服务器。那么作为A公司的网络工程师，如何操作才能使本公司获取B公司的路由信息呢？
本例中，RTA上配置了一条静态路由，目的网络是10.1.60.0/24，下一跳是RTF。
在RTA的OSPF进程下，将配置的静态路由重发布到A公司的OSPF网络中，其中引入外部路由的OSPF路由器叫做ASBR（设备间互访需要路由双向可达，这里仅介绍OSPF网络内获取外部路由的过程）。
引入外部路由条目后，RTA会生成一条AS-External-LSA（五类LSA），用于描述如何从ASBR到达外部目的地；RTB和RTC会生成一条ASBR-Summary-LSA（四类LSA），用于描述如何从ABR到达ASBR。
命令： import-route XXX
这条命令可以将本路由器上的路由表项重发布到OSPF的进程中，XXX的参数可选项为static，direct，ospf，rip等。
四类LSA和五类LSA，将被OSPF路由器用来计算外部路由。
第四类LSA：ASBR-Summary-LSA
这是由RTB在Area 1内生成的ASBR-Summary-LSA（四类LSA）。
命令： display ospf lsdb asbr self-originate
ABR（也就是路由器RTB）向Area 1泛洪一条五类LSA，告诉Area 1的路由器：应该如何通过访问ASBR（也就是路由器RTA）去往外部网络。
RTB同时向Area 1泛洪一条四类LSA，告诉Area 1的路由器：应如何才能访问路由器RTA，花销（cost）是多少。
该四类LSA包含的主要信息如下：
l Ls id：该ASBR的Router ID。
l Adv rtr：产生此四类LSA的ABR的Router ID。
l Metric：从该ABR到达此ASBR的OSPF开销值。
四类LSA只能在一个区域内泛洪。五类LSA每泛洪到一个区域，相应区域的ABR都会生成一条新的四类LSA来描述如何到达ASBR。
因此描述到达同一个ASBR的四类LSA可以有多条，其Adv rtr是不同的，表示是由不同的ABR生成的。
第五类LSA：AS-External-LSA
这是由RTA生成的五类LSA，将被泛洪到所有OSPF区域。
命令： display ospf lsdb ase self-originate
五类LSA中包含的主要信息如下：
l Ls id：目的网段地址。
l Adv rtr：产生此五类LSA的ASBR的Router ID。
l Net mask：目的网段的网络掩码。
l Metric：ASBR到达目的网络的开销值，默认值为1。
l Tag：外部路由信息可以携带一个Tag标签，用于传递该路由的附加信息，通常用于路由策略，默认值为1。
外部路由计算
① 以Area 0中RTB的外部路由计算为例：
RTB收到五类LSA后，根据Adv rtr字段1.1.1.1发现，ASBR与自己同属于一个区域（Area 0），再根据Ls id、Net mask、Metric字段最终生成目的网络10.1.60.0/24, cost=1，下一跳为RTA的路由。
② 以Area 1中RTD的外部路由计算为例：
RTD收到五类LSA后，根据Adv rtr字段1.1.1.1发现，ASBR与自己不同属于一个区域，再查找Ls id为1.1.1.1的四类LSA，发现此四类LSA的Adv rtr为2.2.2.2。再根据五类LSA中的LS id、Net mask、Metric字段最终生成目的网络10.1.60.0/24, cost=1，下一跳为RTB的路由。
RTB、RTD最终计算出的路由条目cost都为1，根据物理拓扑可知，RTD开销值明显大于RTB，那么问题出在哪里呢？
外部路由类型
OSPF引入外部路由，共有两种类型可选：
① 第一类外部路由的AS外部开销值被认为和AS内部开销值是同一数量级的，因此第一类外部路由的开销值为AS内部开销值（路由器到ASBR的开销）与AS外部开销值之和；这类路由的可信程度高一些，所以计算出的外部路由的开销与自治系统内部的路由开销是相当的，并且和OSPF自身路由的开销具有可比性。
Type 1 = AS内部开销+AS外部开销
② 第二类外部路由的AS外部开销值被认为远大于AS内部开销值，因此第二类外部路由的开销值只包含AS外部开销，忽略AS内部开销（默认为第二类），这类路由的可信度比较低。
Type 2 =AS外部开销
默认情况下，OSPF外部路由采用的是第二类外部路由，但第一类外部路由优先级高于第二类。
次优外部路由的产生
（1）次优外部路由产生的原因
如上图所示，RTA、RTB、RTC同处于一个MA网络，RTA和RTB之间运行OSPF，RTB和RTC之间运行RIP。
RTB将通过RIP学来的路由重发布到OSPF，RTA通过OSPF学习到RIP中192.168.3.0/24的外部路由，但是下一跳是RTB。所以RTA访问192.168.3.0/24的流量先发送给RTB，RTB收到后又转发给RTC。在RTA上这条路由是次优的，最优的下一跳应当为RTC。
OSPF通过设置Forwarding Address来解决这个问题。
（2）Forwarding Address
通常情况下，ASBR引入外部路由产生的五类LSA中Forwarding Address字段设置为0.0.0.0。
对于图中的场景，RTB路由表中到达192.168.3.0/24的下一跳地址为10.1.123.3。10.1.123.3所属网段10.1.123.0/24运行OSPF，所以RTB生成的五类LSA中，Forwarding Address被设置为10.1.123.3。
当RTA收到五类LSA时，发现Forwarding Address字段非0，其值为10.1.123.3，所以RTA按照Forwarding Address计算下一跳。
Tips：扩展知识
Q：AS External LSA是在什么角色的路由器上产生的？它的基本作用是什么？
A：AS External LSA是在ASBR路由器上产生的。AS External LSA的基本作用是用来向OSPF网络宣告外部路由。一条AS External LSA只能宣告一条外部路由。
Q：ASBR Summary LSA是在什么角色的路由器上产生的？它的基本作用是什么？
A：ASBR Summary LSA是在ABR路由器上产生的。ASBR Summary LSA的基本作用是告诉其他路由器应该如何去往ASBR路由器。
Q：OSPF外部路由类型有哪两种？哪一种的优先级更高？
A：OSPF外部路由类型有External Type-1和External Type-2。External Type-1的优先级高于External Type-2。
