5.HCNP-R&S-IERN——计算OSPF区域内路由

本次介绍OSPF如何计算区域内路由。内容包括如何使用Router-LSA和Network-LSA表示链路状态信息，以及如何计算最短路径树等。

学习目标：
1. 理解Router-LSA
2. 理解Network-LSA
3. 理解最短路径树的计算

LSDB通过描述一个有向线段图来描述网络拓扑结构，该有向图的端点有三种类型：路由器节点，Stub网段和Transit网段。

Stub网段表示该网段只有数据入口，例如一个Loopback接口就是一个Stub网段。
Cost表示从一个端点到另一个端点的开销，该参数可以再OSPF接口上配置，表示数据离开该接口的开销。

Transit网段有能力转发既不是本网段产生的，也不以本网段作为目的地址的数据。

有至少两台路由器的广播型网段或NBMA网段就是一种Transit网段。从路由器到所连Transit网段的开销值就是连接到这个网段的接口所配置的开销值。
从一个Transit网段到连接到这个网段的路由器的开销值为0。

上图中，两接口的开销配置为48，有向图中N1表示10.1.1.0/24；N2表示20.1.1.0/24。

LSDB藐视两接口处于不同网段的点到点网段的规则如下：两台路由器经由两条有向线段直接相连，每个方向一条。两个接口的网段被表示成Stub网段。每个路由器通告一个Stub连接到该路由器所连的网段。

上图中：两接口的开销配置为48，有向图中N1表示10.1.1.0/24

LSDB描述两接口处于同一网段的点到点网段的规则如下：
两台路由器经由两条有向线段直接相连，每个方向一条。连接两个接口的网段被表示成Stub网段。两个路由器同时通告Stub连接到该PPP网段。

默认情况下，OSPF接口开销与接口的带宽有关，计算公式为：
bandwidth-reference/bandwidth。其中bandwidth-reference默认取值为100M。

可以通过两种方式修改接口开销，第一种方式是在接口模式下通过ospf cost命令直接修改；第二种方法是OSPF进程模式下修改bandwidth-reference，由系统自动计算所有接口的新的开销值。

每台OSPF路由器只使用一条Router-LSA描述属于一个区域的本地活动连接状态，一条Router-LSA可以描述多条链接，每条连接由Link ID，Data，Type和Metric描述。

1. Type：链接类型（并非OSPF所支持的网络类型），Router-LSA描述的链接类型有四种：
   Point-to-Point：描述一个从本路由器到邻居路由器之间的点到点链接。
   TransNet：描述一个从本路由器到一个Transit网段（例如广播型网段或者NBMA网段）的链接。
   StubNet：描述一个从本路由器到一个Stub网段（例如Loopback接口）的链接。
   Virtual：表示这是一个从本路由器到虚连接对端ABR的链接。
2. Link ID：此链接的对端标识，不同链接类型的Link ID表示的意义也不同。
3. Data：用于描述此链接的附件信息，不同的链接类型所描述的信息也不同。
4. Metric：描述此链接的开销。

在描述点到点接口的Router-LSA中：
1. 通告一个到邻居路由器的点到点链接，Link ID设置为对端的Router ID，Data设置为本地接口的IP地址；
2. 通告一个到该点到点网段的Stub连接，Link ID设置为该点到点网段的网络号，Data设置为该点到点网段的网络掩码；
3. 上述两个连接的Cost值均为该点到点接口上的Cost值。

上图中RTA的Router ID为1.1.1.1，RTB是2.2.2.2，RTC是3.3.3.3，RTD是4.4.4.4
RTA为DR，四个接口在同一个IP网段。该网段配置在Area 1中。

在描述广播型或NBMA型接口的Router-LSA中：
1. 如果接口状态是Waiting，或者该网段上只有一个运行OSPF的路由器，或者该网段上没有DR，则通告一个通往该网段的Stub链接，Link ID设置为该网段的IP网络号，Link Data设置为该网段的网络掩码；
其它情况下，通告一个通往该网段的Transit连接，Link ID设置为DR的接口IP地址，Link Data设置为本地接口的IP地址。
2. 连接的开销值为接口的开销。

这是在Area 1中产生的Network-LSA。

在描述广播型网段或者NBMA网段的Network-LSA中：
Link State ID设置为DR的接口IP地址。
Net mask设置为该网段的网络掩码。
Link State ID和Net mask做与运算，即可得出该网段的IP网络号。
在该LSA中，还包含一个连接到该网段的路由器列表。
从一个Transit网段到所连接的路由器的连接没有开销。

计算最短路径树的过程分为两个阶段：
1. 计算所有的Transit节点，包括路由器和Transit网段。
2. 计算Stub网段

问题：
1. Router-LSA描述的链路类型有哪些？
2. Network-LSA中除了LSA头部还有哪些信息？
答：
1. 点到点链接，Transit链接，Stub链接和虚连接
2. 所描述网段的网络掩码和该网段上所连接路由器的列表