问题描述

对于区域内路由（Intra-area Route）计算，仅需要 LSA Type 1 与 LSA Type 2 便可完成。

LSA TYPE 1: Router LSA

名称：路由器 LSA；一类 LSA；
来源：每台设备
作用：正如其名称（Router LSA），是用来描述设备自身的信息，包括 自身接口信息、所连链路信息、开销信息 等等；
范围：仅能在 Interface 所属 Area 内泛洪；

我们的拙见

在 MA-Network 中，Link-Type=TransNet 无法完整地描述网段信息：针对 Router 来说，其仅知道自己所在的 MA-Network，但是并不清楚在 MA-Network 中的其他设备。所以引入 Network-LSA 类型，由 DR 负责向各个 Router 通告 MA-Network 相关的信息。而 Router-LSA.Link-Type.TransNet 只是让 Router 通知 DR 其在当前 MA-Network 中。

要想描述完整的网络拓扑，需要两种类型的数据 —— 设备及网络：
1）在 P2P-Network 中： Router-LSA.Link-Type.P2P 描述设备（接口信息、所连设备）；Router-LSA.Link-Type.StubNet 描述网段；两者是同时出现，能够确定 P2P 的路由信息；
2）在 MA-Network 中：Router-LSA.Link-Type.TransNet 描述信息；而 Network-LSA 负责描述网络信息；

LSA TYPE 2: Network LSA

名称：网络 LSA；二类 LSA；
来源：DR（注意 BDR 不产生）
作用：携带该网段的网络掩码；描述 DR 及 与其有邻接关系的路由器；
范围：在 Broadcase Network 中；仅能在接口所属区域内泛洪；

路由通告

WIP

路由计算流程概览

Phase 1：构建 SPF 树 ⇒ 摆放设备

流程：路由器将自己作为最短路径树的树根，根据 Router-LSA 和 Network-LSA 描述的拓扑信息，依次将 Cost 值最小的路由器添加到 SPF Tree 中。

解释（按照我们的理解来解释）：
1）P2P 与 TransNet 都是在描述链路信息（直连网络信息），其中包含设备的 Router ID（或接口地址），还有设备间的开销；
2）通过（1）的三要素，以当前设备为根，我们能够补充其直连网络，以及直连网络内的设备 ⇒ 这就是拓扑还原的过程；
3）然后，继续向下递归地挂接设备（但对于到达同个目的，仅保留累计开销最小的），直到所有设备全部已经挂接到 SPF 树中；

补充：
1）路由器以 Router ID 或 DR 来标识；
2）在 MA Network 中，DR 和其所连接路由器的 Cost 值为 0 ⇒ 这是定义
3）在 SPF树中，只有单向的最短路径，此举保证 OSPF Area 内路由计算不会出现环路；
4）仅检查 非 StubNet 类型的 LSA 数据，因为 StubNet 描述的是路由信息；

Phase 2：计算最优路由 ⇒ 挂接路由

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

解释（按照我们的理解来解释）：
1）在 Phase 1 中，所有的设备已完成最佳排序的挂接；
2）然后，仅需从树根开始，将路由信息绑定到其首次出现的设备上；

补充：
1）已经出现的路由信息不会再添加到 SPF 树干上。

路由计算简单示例

当 LSA 同步完成后，AR1 的 LSDB 将拥有整个 Area 的所有 LSA 信息（其他 AR 设备也是如此），鉴于此我们这里以 AR1 为例进行解释。

查看 LSDB 信息

<AR1>display ospf lsdb 

	 OSPF Process 1 with Router ID 10.0.1.1
		 Link State Database 

		         Area: 0.0.0.0
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    10.0.5.5        10.0.5.5          1350  60    80000013       1
 Router    10.0.3.3        10.0.3.3           964  60    80000018      48
 Router    10.0.4.4        10.0.4.4          1349  72    80000011      48
 Router    10.0.2.2        10.0.2.2           929  72    80000020       1
 Router    10.0.1.1        10.0.1.1           930  60    8000001A       1
 Network   10.0.235.2      10.0.2.2          1364  36    80000010       0
 Network   10.0.12.2       10.0.2.2           929  32    80000003       0

从上述 LSDB 概述中，我们能够得知：
1）整个 Area 内，有五台路由器（根据 Type=Router 的数量），以及两个 MA 网络（根据 Type=Network 的数量）；
2）实际的拓扑中，还包含 P2P 网络 ⇒ 这些信息隐藏在 Type=Router 条目中。

拓扑还原（设备摆放）

OSPF 要求以当前设备为树根，所以我们查看 AR1 的 Type=Router、LinkState ID=10.0.1.1 条目：

<AR1>display ospf lsdb router 10.0.1.1
...
  Type      : Router
  Ls id     : 10.0.1.1
  Adv rtr   : 10.0.1.1  
  Ls age    : 1651 
  Len       : 60 
  Options   :  E  
  seq#      : 8000001a 
  chksum    : 0x44f0
  Link count: 3
   * Link ID: 10.0.12.2    
     Data   : 10.0.12.1    
     Link Type: TransNet     
     Metric : 1
   * Link ID: 10.0.3.3     
     Data   : 10.0.13.1    
     Link Type: P-2-P        
     Metric : 48
   * Link ID: 10.0.13.0    
     Data   : 255.255.255.0 
     Link Type: StubNet      
     Metric : 48 
     Priority : Low

通过这条 Router LSA 信息，能够直接得知：
1）P-2-P 与 StubNet 直接能够还原出：AR1 的 10.0.13.1 直连 10.0.13.0/24 的 P2P 网络，对端的 Router ID=10.0.3.3
2）TransNet 表示 10.0.12.1 接口连接一个 MA 网络，其中 DR 接口地址是 10.0.12.2

接下来，就要通过 Link ID=10.0.12.2 来查看 Network LSA，以找到这个网络的信息：

<AR1>display ospf lsdb network 10.0.12.2
...
  Type      : Network
  Ls id     : 10.0.12.2
  Adv rtr   : 10.0.2.2  
  Ls age    : 238 
  Len       : 32 
  Options   :  E  
  seq#      : 80000004 
  chksum    : 0xe135
  Net mask  : 255.255.255.0
  Priority  : Low
     Attached Router    10.0.2.2
     Attached Router    10.0.1.1

根据这条 Network LSA 信息，能够得知：
1）这个 MA 网络为 10.0.12.0/24，
2）并且还有 Router ID=10.0.2.2 设备（Router ID=10.0.1.1 是自身，忽略）

至此，结合这两条 LSA（Router LSA 与 Network LSA），我们得知：
1）到达 AR1 可以通过 AR2 与 AR3，但由于通过 AR2 经过 10.0.12.0/24 到达 AR1 开销最小（Metric=1+0），因此选取该路由。
2）而通过 AR3 到达 AR1 的开销较大（Metric=48+0），因此忽略该路径。但暂留，因为 AR3 也是在 Area 内的设备，还未被挂接；

后面，继续按照该算法，选找 AR2 后面到达 AR1 设备最近的设备。但要注意，路径的开销是累加的，而 LSA 中的 Metric 并非累计开销。

路由计算（挂接路由）

将 LSDB 中描述网络的 LSA 挂接在其首次出现在的设备上。

常见问题

Q：路由的下一跳都是 DR 设备，那么流量是否都会通过 DR 设备？
A：不能这样理解，因为 DR 的目的是减少网络内 LSA 报文，任何设备都可能成为 DR。只是有时候计算 SPF Tree 之后，具有 DR 功能的路由器正好在路径上，导致看起来像是所有流量都通过 DR 设备。