lsa что это такое

OSPF LSA в картинках

Тема протокола динамической маршрутизации OSPF уже не раз поднималась на хабре. Однако вопрос о том что такое LSA и какие они бывают, как мне кажется, недостаточно прозрачен. И я хотел бы рассказать об этом без привязки к конкретному производителю и консольным командам.

LSA type 1 — “кусочки с маршрутизаторами”

каждый маршрутизатор сообщает свой уникальный “router-id”, и подробный список интерфейсов.
для каждого интерфейса указывается:
IP адрес (если есть 3 )
тип интерфейса
“router-id” с которым установлено состояние смежности на это интерфейсе.

Если смежность(adjacencies) на интерфейсе не установлена, то в поле для “router-id” записывается маска сети для IP адреса и эту сторону кусочка можно считать “плоской” (дольше роутеров нет).

Если тип линка — точка-точка или виртуальное соединение, то теперь нужно найти другой кусочек, с известным “router-id” посредине и совместить соответствующие соединения.

Если тип интерфейса — Broadcast или NBMA (сеть множественного доступа), то на другом конце может быть много разных маршрутизаторов и тут нам становится необходимы

LSA type 2 — “кусочки с сетями”

LSA type 3 — “маршруты в другую область» 5

эту составляющую нарисуем как зелёный квадратик прицепленый к маршрутизатору, с информацией о сети из другой Area и стоимости соединения. Маршрутизатор к которому мы их подсоединяем — называется ABR. Интерфейсы к которым цепляем “рамочку” не указываются, т.к. они принадлежат другой области.

LSA type 5 — “маршруты других доменов маршрутизации”

LSA type 4 — длинный хвост.

что делать если маршрутизатор к которому надо прицепить сети из предыдущего пункта находится в другой Area? Специально для этого, устройства находящиеся на границе 2х Area передают не только “LSA type 3” но и “LSA type 4” в которых анонасируют, обо всех известных маршрутах к ASBR из других Area, и их стоимость. Нарисуем такой ASBR зелёным цветом. Особо интересный случай рассмотреный в этой статье, можно изобразить как оранжевый квадратик прицепленый к зелёному.

Получается, что на последнем рисунке:
синие маршрутизаторы с интерфейсами это LSA type 1
облачко с префиксом — LSA type 2
зелёные квадратики — LSA type 3
оранжевые квадратики это LSA type 5
зелёный роутер — LSA type 4
зелёные и оранжевые соеденительные линии несут информацию о стоимости соответвующего соединения.
маршрутизаторы y.y.y.y и z.z.z.z — ABR (в них входят зелёные линии)
маршрутизаторы k.k.k.k и w.w.w.w — ASBR (в них входят оранжевые линии)

LSA type 6 — на самом деле нигде и никем не используется, и основными вендорами не реализована. Поэтому пропускаем.

LSA type 7 — фактически полный аналог LSA type 5 для NSSA типов Area. При пересечении границы Area, в них и превращаются.

Остальные LSA с ИП маршрутами вобщем-то не связаны, поэтому их рассматривать не буду.

Маленький итог:

SFP процес который производит расчёт стоимости маршрутов алгоритмом Дейкстры — запускается только при изменениях в LSA 1 или 2 (обязательно при любых их изменениях).
Стоимость к маршрутам анонсируемым в других LSA получается простым сложением стоимости до ABR/ASBR и метрик зелёных и/или оранжевых “линков”.
Маршрутизатор может быть ABR и ASBR одновременно.

Когда “пазл” не складывается?

Достаточно часто бывает ситуация, когда из всех имеющихся кусочков — целостной картины не сложить. Это связано с тем что в Link State протоколах нет способа моментально отбросить “исчезнувший” ЛСА.
Рассмотрим последний рисунок.
Например, на роутере y.y.y.y упал интерфейс в сторону b.b.b.d (серого облака). Тогда y.y.y.y генерирует новый LSA типа1 (с тем же самым ID, но бо’льшим порядковым номером), где отключившегося интерфейса уже нет. z.z.z.z устанавливает в LSDB новый LSA, пересчитывает таблицу маршрутизации… Но всё ещё хранит в памяти все LSA полученые от g.g.g.g, m.m.m.m и k.k.k.k, связь с которыми уже потеряна. т.е. остались лишние кусочки. Аналогично, если вдруг у маршрутизатора поменяется “router-id”, то все остальные некоторое время хранят 2 копии LSA: со старым и с новым ID.
У каждого маршрутизатора имеется “router-id” и он обязательно должен быть уникальный. Что произойдёт если будут дубликаты — зависит от вендора и настроек, но одно можно утверждать уверенно — будут проблемы. Как самый простой пример: 2 маршрутизатора транслируют взаимоисключающие LSA; остальные будут устанавливать LSA с большим порядковым номером, а сети подключённые к другому устройству будут потеряны и недоступны. Это можно сравнить с потерей кусочка пазла.
Аналогично, не должно быть DR c одинаковыми IP адресами.

Смею надеяться, что сообщество найдёт такой стиль изложения интересным.

Источник

Типы областей OSPF

Введение

В этой статье я хотел бы рассказать о типах областей OSPF. Статьи по настройке OSPF с использованием областей как-то здесь мне уже попадались. Я же хочу рассмотреть, чем эти типы областей отличаются друг от друга: normal, stub, totally stubby, NSSA, totally NSSA. Итак, начнем.

OSPF относится к link state категории протоколов динамической маршрутизации. Это значит, что роутеры не передают друг другу в качестве обновлений информацию о сетях. Вместо этого роутеры обмениваются информацией о состоянии своих интерфейсов или объявлениями о состоянии канала. Для этого используются специальные типы пакетов, которые называются LSA – Link State Advertisement. Данные сообщения бывают разных типов. Разобравшись в типах LSA, вы легко разберетесь чем отличаются между собой разные типы областей OSPF друг от друга.

Для примера я буду использовать следующую топологию:

Базовое конфигурирование

Все роутеры Cisco. Сначала сконфигурируем OSPF в Area 0 (синяя). В этой области три роутера: ABR, R1AR0, R2AR0. Между R1AR0 и ABR соединение точка-точка (10.1.1.0/24), между R1AR0 и R2AR0 – Ethernet (10.2.2.0/24). На R2AR0 созданы loopback интерфейсы с адресами 10.10.x.0/32.

R1AR0:

R2AR1:

ABR:

LSA 1 и 2 типа

Теперь давайте глянем на таблицы маршрутизации и на то, что хранится в базе LSDB.
R1AR0:

В таблице маршрутизации мы видим маршруты, помеченные кодом «О» — OSPF. В базе LSDB мы видим, что общее количество LSA равно 4, как для Area 0, так и для процесса OSPF. В базе данных находится 3 – Router LSA (тип 1) и 1 – Network LSA (Тип 2). Аналогичную картину в базе данных мы увидим и на остальных роутерах. Итак, что из себя представляют LSA указанных типов?

Router LSA (тип 1)

Этот тип LSA генерирует каждый роутер в области и выполняет флуд по области, но не за ее пределы. В нашей области сейчас 3 роутера, соответственно в базе мы видим 3 Router LSA. Данный тип LSA представляет роутер и его интерфейсы. Давайте глянем на него подробнее:

Это LSA данного роутера: Router-id 1.1.1.1.

У этого роутера есть перечисленные интерфейсы.

Следующий роутер: 1.1.2.2 (ABR).

Последний роутер (R2AR0).

Его интерфейсы, в том числе куча loopback.

Network LSA (тип 2)

Второй тип LSA, который мы видим в нашей области – Network LSA. В области есть Ethernet-сегмент, к которому подключены 2 роутера (R1AR0 и R2AR0). Ethernet, Frame Relay, ATM – эти типы сетей относятся к сетям с множественным доступом: Broadcast MultiAccess (Ethernet) и Non Broadcast MultiAccess (NBMA). Т.е. к общей среде передачи данных подключено одновременно несколько роутеров и сеть обладает или нет возможностями широковещательной рассылки. Если бы в такой сети все роутеры обменивались топологической информацией друг с другом, то это привело бы к рассылке большого количества копий LSA, каждый с каждым. Для предотвращения множественной рассылки копий в таких сетевых сегментах выбираются DR и BDR роутеры. Синхронизацию LSDB другие роутеры будут выполнять только с ними.
DR-роутер генерирует Network LSA для представления таких сетевых сегментов. По сути, Network LSA представляет собой транзитную сеть и все роутеры к ней подключенные:

Идентификатор и адрес DR роутера.

Роутеры, подключенные к транзитной сети.

Normal Area и Summary LSA (Тип 3)

Дизайн OSPF предполагает двухуровневую архитектуру. Есть магистральная область (Backbone, идентификатор 0.0.0.0) и остальные области, которые должны быть подключены к магистральной. Связи между областями осуществляют роутеры, интерфейсы которых подключены к двум и более областям. В терминологии OSPF они называются Area Border Router (ABR). Магистральную область мы настроили. Теперь давайте настроим еще одну область:
ABR:

R1AR2:

ASBR:

Теперь посмотрим, как изменилась топологическая база и таблица маршрутизации. По прежнему выполним нужные команды на R1AR0 (Area 0):

В таблице маршрутизации появились маршруты помеченные кодом «O IA» — маршруты OSPF из других областей. А в топологической базе добавилось два Summary LSA (тип 3). Сколько сетей передается из Area 1 в Area 0? Правильно – две: 192.168.1.1 и 192.168.2.0. Сколько Summary LSA? Тоже две.
Давайте посмотрим на детали:

Адрес сети и идентификатор роутера, который ее анонсировал.

Давайте выполним те же команды, но на роутере из другой области: