江中散人

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2022/09/27阅读:8主题:默认主题

【重识云原生】第四章云网络4.3.4.5节——[转载]OSPF外部路由

 《重识云原生系列》专题索引:

  1. 第一章——不谋全局不足以谋一域
  2. 第二章计算第1节——计算虚拟化技术总述
  3. 第三章云存储第1节——分布式云存储总述
  4. 第四章云网络第一节——云网络技术发展简述
  5. 第四章云网络4.2节——相关基础知识准备
  6. 第四章云网络4.3节——重要网络协议
  7. 第四章云网络4.3.1节——路由技术简述
  8. 第四章云网络4.3.2节——VLAN技术
  9. 第四章云网络4.3.3节——RIP协议
  10. 第四章云网络4.3.4节——OSPF协议
  11. 第四章云网络4.3.4.3节——OSPF协议工作原理
  12. 第四章云网络4.3.4.4节——[转载]OSPF域内路由
  13. 第四章云网络4.3.4.5节——[转载]OSPF外部路由
  14. 第四章云网络4.3.4.6节——[转载]OSPF特殊区域之Stub和Totally Stub区域详解及配置
  15. 第四章云网络4.3.4.7节——[转载]OSPF特殊区域之NSSA和Totally NSSA详解及配置
  16. 第四章云网络4.3.5节——EIGRP协议
  17. 第四章云网络4.3.6节——IS-IS协议
  18. 第四章云网络4.3.7节——BGP协议
  19. 第四章云网络4.3.7.2节——BGP协议概述
  20. 第四章云网络4.3.7.3节——BGP协议实现原理
  21. 第四章云网络4.3.7.4节——高级特性
  22. 第四章云网络4.3.7.5节——实操
  23. 第四章云网络4.3.7.6节——MP-BGP协议
  24. 第四章云网络4.3.8节——策略路由
  25. 第四章云网络4.3.9节——Graceful Restart(平滑重启)技术

注:本文主要转载自

OSPF(五)OSPF外部路由_Skye_Zheng的博客-CSDN博客_ospf外部路由优先级

1 前言

        一个企业内部可能由于网络的升级或者是其他的原因,新老部门之间用的是不一样的路由协议。或者是企业总部分部可能用的是不一样的路由协议。又或者一个企业除了企业内部需要通信以外,还需要和外部网络进行通信,不同的企业有互访的需求。

        假设A公司网络部署OSPF路由实现企业内部通信,因为业务需求需要访问B公司的WEB服务器,然而B公司不一定采用的OSPF协议,有可能是RIP,有可能是静态路由,或者是其他的路由协议,这时候A公司就需要用到OSPF外部路由来获取B公司的路由信息。

2 外部路由计算

        如下图就为前言中描述的场景。

        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,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。四类LSA和五类LSA,将被OSPF路由器用来计算外部路由。

2.1 概念

  1. ASBR:引入外部路由的OSPF路由器(上图为RTA)
  2. ABR:边界路由器:OSPF中骨干区域与其他区域交接处的路由器
  3. 五类LSA:AS-External-LSA(AS外部LSA)
    1. ASBR产生,用于描述如何从ASBR到达外部目的地。
    2. 用来通告到达OSPF自治系统外部的目的地或者OSPF自治系统外部的缺省路由的LSA。自治系统外部LSA是链路状态数据库中唯一不与具体的区域相关联的LSA通告。外部LSA通告将在整个自治系统中进行泛洪扩散。
  4. 四类LSA:ASBR-Summary-LSA(ASBR汇总LSA)
    1. ABR产生,用于描述如何从ABR达到ASBR(标识ASBR的位置);ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一台ASBR路由器而不是一个网络外,其他的和网络汇总LSA都是一样的。

2.2 外部路由配置

  1. 配置对方的路由协议(如:R1对面是用的OSPF协议,那么R1就用OSPF协议宣告相邻网段)
  2. 进入协议视图配置命令import-router [对方路由协议]。注意需要双向配置

[R1-ospf-1]network 192.168.2.0 0.0.0.255

[R1-rip-1]import-router ospf

[R2-rip-1]network 192.168.1.0

[R2-ospf-1]import-router rip

其他路由协议同理。

2.3 五类LSA与四类LSA

2.3.1 五类LSA:AS-External-LSA

        我们用display ospf lsdb ase self-originate查看LSDB中路由器自己生成的外部路由。也就是查看五类LSA。

 2.3.2 四类LSA:ASBR-Summary-LSA

        我们用display ospf lsdb asbr self-originate查看四类LSA

 2.3.3 为什么要五类LSA的同时又要ABR发送四类LSA?

        如上图,RTA产生五类LSA,并将五类LSA在整个AS(自治区域)中泛洪扩散。并在泛洪的过程中五类LSA信息不会像三类LSA一样发生变化。

        结合五类LSA的信息:

Ls id : 10.1.60.0 //目的网段地址

Adv rtr : 1.1.1.1 //产生此五类LSA ASBR的Router ID (上图:RTA)

TOS 0 Metric: 1

        在Area 0中的路由器肯定能找到ASBR路由器的位置。但是在非骨干区域。如Area 2中的RTE,不清楚ASBR的位置。所以我们需要ABR担起责任,发布四类LSA,来告诉非骨干区域中的路由器ASBR的具体位置。

2.4 外部路由计算过程

2.4.1 Area 0中计算

        此时不需要四类LSA,所以计算只需要:一类LSA、五类LSA

        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。

2.4.2 非骨干区域外部路由计算

        此时计算需要四类LSA、五类LSA、一类LSA、二类LSA(多路访问网络中)

        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?

        这是由于外部路由的类型导致的。

2.5 外部路由的类型

        上文五类LSA中:E type : 2

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。
  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。

注意:

  1. 默认情况下,OSPF外部路由采用的是第二类外部路由。
  2. 路由优先级:第一类外部路由>第二类外部路由
  3. LSA总路由优先级:一类LSA>三类LSA>第一类外部路由>第二类外部路由(没有二类、四类的原因是它们不传递路由信息,只传递拓扑信息。)

        如下图:以RTD为例计算路径开销。假设路径开销值都为1。

2.6 次优外部路由

2.6.1 产生原因

        如图,R1与R2配置了OSPF协议,R2和R3配置了RIP协议。此时在R2上进行双向引入外部路由。 此时R2作为OSPF中的ASBR,发布五类LSA进行通告。告诉R1想要发送信息到192.168.2.0网段,先要经过ASBR也就是R2,然后R2再将信息发送给R3。这时候我们发现,其实R1发送给192.168.2.0网关消息,有更优的路径。选择从R1到R2到R3的路径不是最优的。 此时R1的路由表:

        注意:192.168.2.0/24 O_ASE 150 1 D 192.168.1.2 Ethernet0/0/0 那么我们怎么解决呢?

2.6.2 Forwarding Address

        OSPF通过设置 Forwarding Address来解决。 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。(回顾上文拓扑图中RTA的五类LSA) 对于上图中的场景,RTB路由表中到达192.168.2.0/24的下一跳地址为192.168.1.3。192.168.1.3所属网段192.168.1.0/24运行OSPF,所以RTB生成的五类LSA中,Forwarding Address被设置为192.168.1.3。

        R2产生的五类LSA:

        注意: Forwarding Address : 192.168.1.3

        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。 R1路由表:

         注意:192.168.2.0/24 O_ASE 150 1 D 192.168.1.3 Ethernet0/0/0

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