HCNP Routing&Switching之OSPF外部路由型別以及forwarding address

　　前文我們了解了OSPF的4類、5類LSA，回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/15222969.html；今天我們來聊一聊外部路由型別和forwarding address相關話題；

　　我們知道在ospf中外部路由主要由asbr通過發送5類LSA，將對應的路由資訊傳遞給其他區域的ospf路由器；如果對應ospf路由器和asbr不在同一區域，則對應區域的ABR會產生4類LSA，用來描述對應去往ASBR路由；通過4類和5類LSA，一條外部路由就成功被其他OSPF路由器學習到；對于ospf來說，外部路由有兩個型別，型別1和型別2；兩者主要區別是計算開銷的方式不同；對于型別1的外部路由，其計算開銷的方式和內部計算開銷的方式一樣，累加介面開銷；而對于型別2的外部路由，其計算開銷的方式是只計算外部路由開銷，不計內部開銷；即當匯入的外部路由開銷是多少，內部任何地方學習到的該路由開銷都是一樣的；

　　ospf外部路由型別

　　實驗：如下拓撲，配置ospf

　　分析：正常情況下，我們計算ospf路由開銷的方式是介面開銷累加之和；比如R1到達4.4.4.4的路由開銷就是R4的lo1介面開銷+R3的g0/0/1的開銷+R2的g/0/01的開銷+R1的g0/0/0開銷（路由學習方向入站介面開銷累加或者資料出站介面開銷累加）；我們先配置好ospf，然后把4.4.4.4的路由引入到ospf中，看看對應學習到4.4.4.4的路由，對應開銷是多少；

　　R1的配置

sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 12.0.0.1 24
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 1
net 12.0.0.0 0.0.0.255

　　R2的配置

sys
sys R2
int g0/0/0
ip add 12.0.0.2 24
int g0/0/1
ip add 23.0.0.2 24
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 1
net 12.0.0.0 0.0.0.255
area 0
net 23.0.0.0 0.0.0.255

　　R3的配置

sys
sys R3
int g0/0/0
ip add 23.0.0.3 24
int g0/0/1
ip add 34.0.0.3 24
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0
net 23.0.0.0 0.0.0.255
area 2
net 34.0.0.0 0.0.0.255

　　R4的配置

sys
sys R4
int g0/0/0
ip add 34.0.0.4 24
int lo 1
ip add 4.4.4.4 32
ospf 1 router-id 4.4.4.4
area 2
net 34.0.0.0 0.0.0.255

　　在R4上引入直連路由到ospf行程中

　　提示：上述新建了一條acl 主要用來匹配源地址為4.4.4.4的路由；在引入直連路由到ospf時，我們用路由策略把acl 2000作為匹配條件，把對應路由引入到ospf中；簡單講就是只引入4.4.4.4的路由到ospf中；

　　驗證：在R3上查看ospf路由表，看看對應學習到4.4.4.4的路由開銷是多少？

　　提示：可以看到在R3學習到達4.4.4.4的路由開銷為1，對應型別為2；

　　驗證：在R1上查看ospf路由表，看看對應學習到4.4.4.4的路由開銷是多少？

　　提示：可以看到在R1上學習到達4.4.4.4的路由開銷還是1？那么從R1發送資料到4.4.4.4，中間經過R2和R3，中間怎么會沒有開銷呢？其實原因就在于外部路由的型別；在ospf中默認引入的外部路由的型別是型別2，其計算開銷的方式是外部路由引入時開銷是多少就是多少，不管中間經過多少路由器，其開銷都一樣；

　　驗證：更改引入的外部路由開銷為20，看看在R1、R2或R3學習到達路由是否也是20？

　　在R1上查看對應路由的開銷

　　在R2上查看對應路由的開銷

　　在R3上查看對應路由的開銷

　　提示：可以看到三臺路由其學習到達4.4.4.4路由的開銷都是開始匯入外部路由時更改的開銷20；

　　更改外部路由型別為型別1

　　驗證：在R3查看對應ospf學習到4.4.4.4的路由開銷已經型別

　　提示：可以看到我們把R4引入的外部路由型別更改為型別1以后，對應在R3學習到對應路由的開銷就符合ospf開銷計算方式（路由入站介面開銷綜合）；即此時外部路由和內部路由計算開銷的方式一樣；

　　驗證：在R1上查看對應路由開銷，看看是否還是20？

　　提示：可以看到在R1上學習到達4.4.4.4的路由開銷為23；其外部路由的型別為型別1；相比型別2來講，型別1的外部路由要比型別2的外部路由可信度要高；因為型別1的外部路由是把外部路由和內部路由都看作ospf路由，其計算開銷的方式都一樣，不區別對待；從精確程度來講，型別1的精確程度高于型別2；

　　forwarding address欄位

　　forwarding address是5類LSA當中的一個欄位，其主要作用是解決次優路由選擇下一跳地址；我們知道對于5類LSA只會存在有外部路由引入的ospf環境；那么對于非ASBR路由器，如果和ASBR同區域，它們學習到的外部路由下一跳通常為ASBR的地址；如果和ASBR不在同一區域，它們學習到的外部路由下一跳通常指向對應區域發送4類LSA的ABR路由器地址；一般正常情況下forwarding address欄位都是0.0.0.0，但在特殊環境中，該欄位主要用來標識對外部應路由的下一跳地址；

　　次優外部路由的產生

　　提示：從原理上講RTA學習到的外部路由，對應下一跳是指向ASBR的介面地址；這樣一來RTA要想和RTC通信，資料包會先發送給RTB，然后再由RTB轉發給RTC；很明顯這樣的流量走向不是最優的路徑；最優的路徑就是RTA直接把資料包發送給RTC；要想影響路由走向，對應下一跳不應該指向RTB而應該指向RTC才對；

　　實驗：如下拓撲環境，配置ospf、RIP，然后把對應RIP路由引入到ospf中

　　分析：R5和R6跑ospf，R5和R7跑RIP；對于R5來講，它即可通過ospf學習到ospf的路由，又能通過RIP學習到RIP的路由；而對于R6來講，它想要和R7的lo1介面通信，首先要有對應的路由；我們可以通過R5匯入rip的路由到ospf中，讓R6學習到7.7.7.7的路由；

　　R5的配置

sys
sys R5
int g0/0/0
ip add 192.168.100.5 24
ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0
net 192.168.100.5 0.0.0.0
rip 1
ver 2
net 192.168.100.0

　　R6的配置

sys
sys R6
int g0/0/0
ip add 192.168.100.6 24
ospf 1 router-id 6.6.6.6
area 0
net 192.168.100.6 0.0.0.0

　　R7的配置

sys
sys R7
int g0/0/0
ip add 192.168.100.7 24
int lo 1
ip add 7.7.7.7 32
rip 1
ver 2
net 192.168.100.0
net 7.0.0.0

　　驗證：在R5上查看ospf路由表

　　提示：可以看到R5通過RIP學習到7.7.7.7的路由，下一跳指向R7的g0/0/0介面；

　　查看R6的路由表

　　提示：R6的路由表沒有顯示任何動態路由協議學習到的路由；其實R6通過ospf學習到192.168.100.0/24的路由；但ospf學習到的路由沒有直連優先級高，所以在路由表中顯示的還是直連；

　　在R5上將RIP學習到的路由匯入到ospf中

　　在R6上抓包查看對應5類LSA中的內容

　　提示：我們在交換機上抓包，抓到了R5發送的5類LSA，其中該LSA中描述了到達7.7.7.7的路由，并且將forwarding address欄位的值置為了R7的介面地址；這表示R6學習到達7.7.7.7的路由，其下一跳就指向192.168.100.7；這樣做的目的就是避免次優路徑的產生；

　　驗證：查看R6學習到7.7.7.7的路由，下一跳的地址是否指向R7的地址？

　　提示：可以看到此時R6的ospf路由表和ip路由表中對應7.7.7.7的路由下一跳都指向了R7的介面地址，而不是ASBR R5發送5類LSA介面地址；

　　總結：通過上述實驗可以看到，在ospf中，對應發送5類LSA介面地址和外部引入路由的下一跳在同一網段，此時ospf在引入外部路由時，它會將forwarding address欄位置為對應外部路由的下一跳，其目的就是告訴其他ospf路由器將學習到的外部路由下一跳置為forwarding address指定的地址；這樣可以避免次優路徑的產生；

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