OSPF動態路由協議筆記之(六) : 外部路由和計算原理

　　除了內部通訊外，企業還需要與外部網路進行通訊，不同企業網路之間存在互訪需求。

　　本節筆記，主要介紹OSPF外部路由的引入方法和計算原理（涉及第四類LSA：ASBR-Summary-LSA和第五類LSA：AS-External-LSA），理解次優外部路由的產生原因。

　　外部路由引入

　　假設A公司網路部署OSPF協議實現內部通訊，因業務發展，需要訪問B公司的一臺WEB伺服器。那麼作為A公司的網路工程師，如何操作才能使本公司獲取B公司的路由資訊呢？

　　本例中，RTA上配置了一條靜態路由，目的網路是10.1.60.0/24，下一跳是RTF。

　　在RTA的OSPF程序下，將配置的靜態路由重發布到A公司的OSPF網路中，其中引入外部路由的OSPF路由器叫做ASBR（裝置間互訪需要路由雙向可達，這裡僅介紹OSPF網路內獲取外部路由的過程）。

　　引入外部路由條目後，RTA會生成一條AS-External-LSA（五類LSA），用於描述如何從ASBR到達外部目的地；RTB和RTC會生成一條ASBR-Summary-LSA（四類LSA），用於描述如何從ABR到達ASBR。

　　命令：import-route XXX

　　這條命令可以將本路由器上的路由表項重發布到OSPF的程序中，XXX的引數可選項為static，direct，ospf，rip等。

　　四類LSA和五類LSA，將被OSPF路由器用來計算外部路由。

　　第四類LSA：ASBR-Summary-LSA

　　這是由RTB在Area 1內生成的ASBR-Summary-LSA（四類LSA）。

　　命令：display ospf lsdb asbr self-originate

　　ABR（也就是路由器RTB）向Area 1泛洪一條五類LSA，告訴Area 1的路由器：應該如何通過訪問ASBR（也就是路由器RTA）去往外部網路。

　　RTB同時向Area 1泛洪一條四類LSA，告訴Area 1的路由器：應如何才能訪問路由器RTA，花銷（cost）是多少。

　　該四類LSA包含的主要資訊如下

　　lLs id：該ASBR的Router ID。

　　lAdv rtr：產生此四類LSA的ABR的Router ID。

　　lMetric：從該ABR到達此ASBR的OSPF開銷值。

　　四類LSA只能在一個區域內泛洪。五類LSA每泛洪到一個區域，相應區域的ABR都會生成一條新的四類LSA來描述如何到達ASBR。

　　因此描述到達同一個ASBR的四類LSA可以有多條，其Adv rtr是不同的，表示是由不同的ABR生成的。

　　第五類LSA：AS-External-LSA

　　這是由RTA生成的五類LSA，將被泛洪到所有OSPF區域。

　　命令：display ospf lsdb ase self-originate

　　五類LSA中包含的主要資訊如下：

　　lLs id：目的網段地址。

　　lAdv rtr：產生此五類LSA的ASBR的Router ID。

　　lNet mask：目的網段的網路掩碼。

　　lMetric：ASBR到達目的網路的開銷值，預設值為1。

　　lTag：外部路由資訊可以攜帶一個Tag標籤，用於傳遞該路由的附加資訊，通常用於路由策略，預設值為1。

　　外部路由計算

　　① 以Area 0中RTB的外部路由計算為例：

　　RTB收到五類LSA後，根據Adv rtr欄位1.1.1.1發現，ASBR與自己同屬於一個區域（Area 0），再根據Ls id、Net mask、Metric欄位最終生成目的網路10.1.60.0/24, cost=1，下一跳為RTA的路由。

　　② 以Area 1中RTD的外部路由計算為例：

　　RTD收到五類LSA後，根據Adv rtr欄位1.1.1.1發現，ASBR與自己不同屬於一個區域，再查詢Ls id為1.1.1.1的四類LSA，發現此四類LSA的Adv rtr為2.2.2.2。再根據五類LSA中的LS id、Net mask、Metric欄位最終生成目的網路10.1.60.0/24, cost=1，下一跳為RTB的路由。

　　RTB、RTD最終計算出的路由條目cost都為1，根據物理拓撲可知，RTD開銷值明顯大於RTB，那麼問題出在哪裡呢？

　　外部路由型別

　　OSPF引入外部路由，共有兩種型別可選：

　　① 第一類外部路由的AS外部開銷值被認為和AS內部開銷值是同一數量級的，因此第一類外部路由的開銷值為AS內部開銷值（路由器到ASBR的開銷）與AS外部開銷值之和；這類路由的可信程度高一些，所以計算出的外部路由的開銷與自治系統內部的路由開銷是相當的，並且和OSPF自身路由的開銷具有可比性。

　　Type 1 = AS內部開銷+AS外部開銷

　　② 第二類外部路由的AS外部開銷值被認為遠大於AS內部開銷值，因此第二類外部路由的開銷值只包含AS外部開銷，忽略AS內部開銷（預設為第二類），這類路由的可信度比較低。

　　Type 2 =AS外部開銷

　　預設情況下，OSPF外部路由採用的是第二類外部路由，但第一類外部路由優先順序高於第二類。

　　次優外部路由的產生

　　（1）次優外部路由產生的原因

　　如上圖所示，RTA、RTB、RTC同處於一個MA網路，RTA和RTB之間執行OSPF，RTB和RTC之間執行RIP。

　　RTB將通過RIP學來的路由重發布到OSPF，RTA通過OSPF學習到RIP中192.168.3.0/24的外部路由，但是下一跳是RTB。所以RTA訪問192.168.3.0/24的流量先發送給RTB，RTB收到後又轉發給RTC。在RTA上這條路由是次優的，最優的下一跳應當為RTC。

　　OSPF通過設定Forwarding Address來解決這個問題。

　　（2）Forwarding Address

　　通常情況下，ASBR引入外部路由產生的五類LSA中Forwarding Address欄位設定為0.0.0.0。

　　對於圖中的場景，RTB路由表中到達192.168.3.0/24的下一跳地址為10.1.123.3。10.1.123.3所屬網段10.1.123.0/24執行OSPF，所以RTB生成的五類LSA中，Forwarding Address被設定為10.1.123.3。

　　當RTA收到五類LSA時，發現Forwarding Address欄位非0，其值為10.1.123.3，所以RTA按照Forwarding Address計算下一跳。

　　Tips：擴充套件知識

　　Q：AS External LSA是在什麼角色的路由器上產生的？它的基本作用是什麼？

　　A：AS External LSA是在ASBR路由器上產生的。AS External LSA的基本作用是用來向OSPF網路宣告外部路由。一條AS External LSA只能宣告一條外部路由。

　　Q：ASBR Summary LSA是在什麼角色的路由器上產生的？它的基本作用是什麼？

　　A：ASBR Summary LSA是在ABR路由器上產生的。ASBR Summary LSA的基本作用是告訴其他路由器應該如何去往ASBR路由器。

　　Q：OSPF外部路由型別有哪兩種？哪一種的優先順序更高？

　　A：OSPF外部路由型別有External Type-1和External Type-2。External Type-1的優先順序高於External Type-2。