OSPF-Network LSA(二类LSA)与区域内路由计算

## 一、概述

前面我们学习了一类LSA，一类LSA描述了接口连接的拓扑信息和网段信息，在区域内进行泛洪。在Router LSA中有三种链路类型：拓扑信息P2P和TransNet类型，StubNet网段信息。然而在TransNet中只有DR的接口地址和宣告本LSA的接口地址，是没有掩码信息的，就是说通过TransNet能够知道当前路由器连接的DR，但是不够详细的。这时候就出现了二类LSA-Network LSA。

## 二、Network LSA
Network LSA（2类LSA） ：由DR产生，描述本网段的链路状态，在所属的区域内传播。

Network LSA 记录了该网段内所有与DR建立了邻接关系的OSPF路由器，同时携带了该网段的网络掩码。

![Network LSA](/media/202403/2024-03-25_110224_8895350.33497605996111257.png)

相关字段描述：
- Link State ID ：DR的接口IP地址。
- Network Mask：MA网络的子网掩码。
-Attached Router：连接到该MA网络的路由器的Router-ID（与该DR建立了邻接关系的邻居的Router-ID，以及DR自己的Router-ID），如果有多台路由器接入该MA网络，则使用多个字段描述。

![Network LSA描述MA网络](/media/202403/2024-03-25_110244_7136930.10446907289176033.png)

通过Link State ID+Network Mask可以指定当前网段的OSPF连接的信息，加上前面一类LSA的接口拓扑信息可以清楚地反应网络拓扑与网段信息。

![示例](/media/202403/2024-03-25_110301_1598740.7887414027805487.png)

小结：同一区域的OSPF路由器拥有完全一致的LSDB。在只有一个区域的情况下，区域内部主要存在两种类型的LSA，即Router-LSA和Network-LSA。每台路由器都会产生Router-LSA，描述了路由器的直连接口信息。在MA网络中，DR会产生Network-LSA来描述接入该MA网络的所有路由器的Router-ID（其中包括DR自身），以及这个网络的掩码。

## 三、SPF计算简介
因为这个过程稍微复杂，所以如果不能理解只能慢慢消化了。

### 3.1 简介
1、OSPF是通过SPF算法依据LSA进行路由计算从而产生最优路由的。

2、路由器将自己作为最短路径树的树根，根据Router-LSA和Network-LSA中的拓扑信息，依次将Cost值最小的路由器添加到SPF树中。路由器以Router ID或者DR标识。

3、广播网络中DR和其所连接路由器的Cost值为0。

4、SPF树中只有单向的最短路径，保证了OSPF区域内路由计算不会出现环路。

5、将Router-LSA、Network-LSA中的路由信息以叶子节点形式附加在对应的OSPF路由器上，计算最优路由。

6、已经出现的路由信息不会再添加到SPF树干上。

![SPF算法](/media/202403/2024-03-25_110319_9001250.4430623241185433.png)

![计算最优路径](/media/202403/2024-03-25_110335_1744160.8059980759682405.png)

### 3.2 SPF计算过程简单学习
因为每个路由器是独立计算最优路径的，这里以R1为例，其它的同理。

![示例图示](/media/202403/2024-03-25_110353_7084190.21025696619824785.png)

先查询自己产生学习到的LSA，然后P-2-P和TransNet加入列表，而StubNet属于网段信息，后面再添加到树上进行计算。根/父节点是自己，然后根据LSA信息将开销和邻居信息分别加入。

![构建SPF树1](/media/202403/2024-03-25_110413_9549110.6139221537934862.png)

然后查询二类LSA，这里可以知道DR的地址就是前面的10.0.12.2，需要注意的是DR可以是一个逻辑的表示不一定是物理路由器，然后从DR到其连接的Cost为0。

![构建SPF树2](/media/202403/2024-03-25_110433_6145240.2530832719989443.png)

然后再通过查看10.0.2.2的一类LSA，排除掉stubnet后根据LSA构建。然后发现10.0.2.2连接了一个transnet网络，构建spf树。

![构建SPF树3](/media/202403/2024-03-25_110454_6851690.09165893465433206.png)

查看二类LSA，将里面的连接成员加入候选列表，这里的开销是要叠加的。

![构建SPF树4](/media/202403/2024-03-25_110515_1676860.45409895666352784.png)

分别查看R3和R5的LSA信息。

![构建SPF树5](/media/202403/2024-03-25_110535_5003650.8140075271963046.png)

![构建SPF树6](/media/202403/2024-03-25_110555_1474130.24288010684463313.png)

发现R5与R4是P-2-P类型的连接，与前面R2的重复了，选择最优的保留。

![构建SPF树7](/media/202403/2024-03-25_110614_5043490.3273367130005904.png)

至此拓扑计算完成，然后把stubnet网段信息进行计算。

![拓扑与路由计算完成](/media/202403/2024-03-25_110639_1692470.8975096466682649.png)

总结：Network-LSA(二类LSA)描述的是DR及其连接路由器的信息和掩码信息，通过一类和二类LSA能够构建区域内的SPF树。SPF计算是依据拓扑信息(p-2-p和transnet)进行构建SPF树，构建完成后将stubnet路由信息进行计算从而形成自己的最优路由。每个路由器都独立进行SPF计算。Router-LSA和Network-LSA都只在区域内进行泛洪，因此可以归纳为单个区域内的路由计算。