OSPF LSA Type

Posted by : 86Gems 18 October 2014

Ta đã biết OSPF sử dụng một LSDB (link state database) và được tạo bởi các LSA (link state advertisement). Thay vì sử dụng 1 LSA, gói tin OSPF có nhiều kiểu LSA khác nhau và sau đây tôi sẽ giải thích lần lượt về các LSA type này. Hãy bắt đầu với một cái nhìn tổng quan:

• LSA Type 1: Router LSA

• LSA Type 2: Network LSA

• LSA Type 3: Summary LSA

• LSA Type 4: Summary ASBR LSA

• LSA Type 5: Autonomous system external LSA

• LSA Type 6: Multicast OSPF LSA

• LSA Type 7: Not-so-stubby area LSA

• LSA Type 8: External attribute LSA for BGP

Đối với nhiều người nó giúp hình dung về mô hình để hiểu và ghi nhớ. Ta hãy tưởng tượng OSPF LSA như những mảnh của trò chơi ghép hình. Một mảnh ghép không là gì nhưng nếu ghép tất cả chúng lại với nhau thì ta được bức tranh tổng thể ... cho OSPF đây là LSDB.

Mỗi router trong area sẽ flood một LSA Type 1 trong area đó. Trong LSA này, ta sẽ tìm thấy một danh sách tất cả các liên kết (link) kết nối trực tiếp của router này. Làm thế nào để chúng ta xác định một liên kết?

• Các prefix IP trên một giao diện.

• Các link type. Có 4 link type khác nhau:

Không cần bận tâm quá nhiều đến những link types này; ta sẽ đề cập nhiều hơn ở những LSA sau. Router LSA luôn luôn ở trong một area và không quảng bá ra ngoài.

Network LSA hay còn gọi là type 2 được tạo cho mỗi mạng multi-access . Hãy nhớ lại các OSPF network type? Mạng broadcast và mạng non-broadcast yêu cầu có DR / BDR. Đấy là những kiểu mạng sẽ có network LSA được tạo ra bởi các DR. Trong LSA này, chúng ta sẽ tìm thấy tất cả các router được kết nối tới mạng multi-access, các DR và tất nhiên là prefix và subnet mask.

Trong ví dụ trên ta sẽ thấy router Nancy, Donna và DR trong network LSA. Ta cũng sẽ thấy prefix 192.168.123.0/24 trong LSA này. Điều cuối cùng cần đề cập đến: Network LSA luôn luôn ở trong một area và không quảng bá ra ngoài.

Type 1 router LSA không quảng bá ra ngoài area. Tuy nhiên OSPF làm việc với nhiều area và có thể phải cần kết nối với tất cả các area. Router Nancy đang flood một router LSA trong Area 2 và router Donna sẽ lưu trữ LSA này trong LSDB. Router Mary và Susan cũng cần phải biết về mạng trong Area 2.

Router Donna sẽ tạo ra Type 3 summary LSA và flood vào Area 0. LSA này sẽ flood vào tất cả các area khác của trong mạng OSPF. Bằng cách này, tất cả các router trong các area sẽ biết về các prefix từ các area khác.

Cách gọi "summary" LSA là rất sai lầm. Theo mặc định OSPF sẽ không summarize bất kì mạng nào. Tuy nhiên có một lệnh cho phép ta summarize các tuyến đường inter-area đó là "area {} range {} trên ABR" hoặc "summary {} trên ASBR", cụ thể sẽ nằm ở các bài viết tiếp theo. Nếu nhìn vào bảng định tuyến của một router OSPF và LSA type 3 sẽ hiển thị ở dạng O IA. Đó là những inter-area prefixes!

Trong ví dụ này, router Nancy đang redistribute lại thông tin từ router định tuyến RIP vào OSPF. Điều này làm cho router Nancy là một ASBR (Autonomous System Border Router). Khi router Donna ( là một ABR) nhận được Router LSA từ Nancy, nó sẽ tạo ra một type 4 summary ASBR LSA và flood vào area 0. LSA này cũng sẽ được flood tới tất cả các area khác và điều này là cần thiết để tất cả các router OSPF biết đường tới ASBR.

Cùng topology nhưng ta thêm prefix (5.5.5.0/24) tại router RIP. Prefix này sẽ được redistribute vào OSPF. Router Nancy (ASBR) sẽ quản lý và tạo ra một type 5 external LSA cho việc này. Đừng quên chúng ta vẫn cần type 4 summary ASBR LSA để xác định vị trí router Nancy. Khi redistribute với OSPF sẽ thấy mục O E1 hoặc E2. Đó là những external prefix và LSA type 5.

Type 6 multicast ospf LSA ta có thể bỏ qua vì nó không được sử dụng. Nó thậm chí còn không được hỗ trợ bởi Cisco. Ta sử dụng PIM (Protocol Independent Multicast) cho các cấu hình multicast.

Khu vực NSSA không cho phép sử dụng type 5 external LSA. Trong hình trên router Nancy vẫn là ASBR, nó redistribute thông tin từ RIP vào OSPF. Vì type 5 không được phép sử dụng nên ta phải nghĩ đến việc dùng cách khác. Đó là lý do tại sao phải dùng type 7 external LSA mang các thông tin tương tự chính xác mà không bị chặn trong khu vực NSSA. Router Donna sẽ chuyển type 7 thành type 5 và flood vào các area khác. More about the special area types later!

Trong hình trên, ta có topology với 3 OSPF area với nhiều ABR và ASBRs. Sau đây là tóm tắt về các LSA trên:
• Type 1 - Router LSA: Router LSA được tạo ra bởi mỗi bộ router cho từng area chứa nó. Trong link-state ID ta sẽ tìm thấy ID của router khởi tạo. Ta đang nói về các router LSA chỉ trong area 0.
• Type 2 - Network LSA: Network LSA được tạo ra bởi DR. Link-state ID sẽ là router ID của DR. Trong area 1, ta có thể thấy một DR đang gửi một network LSA.
• Type 3 - Summary LSA: Summary LSA được tạo ra bởi ABR và flood ra các area khác. Trong hình area 2 sẽ học về các prefix trong area 0 và 1.
• Type 4 - Summary ASBR LSA: Các router khác cần phải biết nơi để tìm ASBR. Đây là lý do tại sao ABR sẽ tạo ra một summary LSA ASBR trong đó sẽ bao gồm các router ID của ASBR trong trường link-state ID.
• Type 5 - External LSA: còn được biết đến như autonomous system external LSA: Các external LSA được tạo ra bởi các ASBR. Có một ASBR trong area 2 được tạo ra những LSA để miền OSPF biết về các prefix được redistribute từ BGP.
• Type 7 – External LSA: còn được biết đến như not-so-stubby-area (NSSA) LSA: Trong hình ta có thể thấy Area 1 là NSSA (Not-So-Stubby-Area) không cho phép external LSAs (type 5). Để khắc phục vấn đề này, ta tạo ra Type 7 LSA để miền OSPF biết về các prefix được redistribute từ RIP.

Bây giờ ta hãy kiểm tra bằng bài lab sau!

Ta sẽ dùng topo như hình trên với 3 router và 2 area, mỗi router có 1 loopback x.x.x.x/24

Ta hãy bắt đầu xem LSDB của router Nancy:

Bằng cách sử dụng show ip ospf database ta có thể nhìn thấy LSDB, router LSA type 1, network LSA type 2 và summary LSA type 3. Các thông tin trong LSDB:

• Link ID: Đây là những địa chỉ xác định cho mỗi LSA.

• ADV router: router quảng bá LSA này.

• Age: Bộ tính thời gian theo giây. Tối đa là 3600 giây hoặc 1 giờ.

• Seq #: Số thứ tự bắt đầu với 0x80000001 và sẽ tăng thêm 1 cho mỗi lần cập nhật.

• Checksum: Có một checksum cho mỗi LSA.

• Link count: Hiển thị tổng số các liên kết kết nối trực tiếp và chỉ được sử dụng cho các router LSA.

Vẫn dùng topo cũ nhưng giờ ta sẽ redistribute một mạng trong router Nancy vào OSPF để kiểm tra type 4 và type 5.

Ta tạo thêm một cổng loopback 1 với địa chỉ như trên và redistribute trực tiếp vào trong OSPF. Kiểm tra LSDB trên router Donna và Mary:

Nhìn vào LSDB ta có thể thấy type 5 external LSA. Hãy nhớ rằng router Donna và Nancy cùng ở area 0.

Router Mary nằm trong area khác router Nancy vì vậy nó cần biết nơi để tìm ASBR. Trong LSDB ta có thể thấy type 5 external LSA và LSA type 4 summary ASBR, đó là địa chỉ của router Nancy. Bởi vì có LSA này nên router Mary biết đường để tới ASBR. Type 4 LSA được tạo ra bởi router Donna là ABR.

Giữ nguyên topo cũ, ta thay đổi area 1 thành NSSA (not-so-stubby-area):

Tiếp theo là thêm một cổng loopback 1 trong router Mary và redistribute vào trong OSPF:

Hãy xem điều gì xảy ra với LSDB:

Ta có thể thấy router Mary đã tạo ra type 7 external LSA cho prefix trên cổng loopback.

Router Donna có type 7 external LSA trong LSDB vì nó ở cùng area với router Mary. Nó cũng tạo ra type 5 LSA external rồi flood vào area 0. Điều này là do router Donna là một ABR.