【OSPF】LSA タイプ1／LSA2タイプ2を理解するには

2020.06.30

　同一エリア内のルータは、LSA（Link State Advertisement）を交換し合い、同一のLSDB（Link State Database ）が保持されます。 ルータはこのLSDBにより、エリア内のネットワーク構成を構築し、最短パスの計算を行います。 同一エリア内のLSAではまず、LSA タイプ1／LSA2タイプ2を理解する必要があります。

  • LSA タイプ1（ルーターLSA）：このLSAはエリア内のルータID単位に作成され、そのルータに直接接続されたすべてのリンクを表します
  • LSA タイプ2（ネットワークLSA）： マルチアクセスネットワークに一つ、DRによって作成され、サブネットとサブネットに接続されたルータのインターフェースを表します。擬似ノードの役割を果たします。
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LSAの確認

　ルータ3台を同一エリアで構成し、LSAの内容を確認して、OSPFルータはどのようにエリア内のネットワークトポロジを認識するのかを確認します。

ネットワーク構成

　以下のネットワーク構成でOSPFを有効にし、LSAタイプ1,タイプ2がどのようにみえるのかを確認します。

コマンドで確認

LSA全体の確認

　show ip ospf database で、LSDB内のLSAの要約を確認できます。

R1#show ip ospf database        

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
1.1.1.1         1.1.1.1         413         0x80000003 0x0068DD 2
2.2.2.2         2.2.2.2         397         0x80000003 0x0058E0 2
3.3.3.3         3.3.3.3         383         0x80000003 0x0048E3 2

                Net Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.123.3   3.3.3.3         544         0x80000001 0x004CDD

　Router Link States (Area 0)　はLSAタイプ1 を表し、3台のルータ（1.1.1.1 ,2.2.2.2 ,3.3.3.3）が生成しているのが分かります。Net Link States (Area 0)は、LSAタイプ2を表し、DRである192.168.123.3が生成していることがわかります。 

LSAタイプ1 の詳細

　show ip ospf database routerで、LSAタイプ1の詳細情報が確認できます。 Stub Network とは、末端のネットワークのことで、Transit Networkは、マルチアクセスネットワークであることを指します。

R1# show ip ospf database router 

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 434
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 1.1.1.1
  Advertising Router: 1.1.1.1
  LS Seq Number: 80000003
  Checksum: 0x68DD
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 1.1.1.1
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.123.3
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.123.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

  LS age: 418
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 2.2.2.2
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000003
  Checksum: 0x58E0
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 2.2.2.2
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.123.3
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.123.2
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

  LS age: 404
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 3.3.3.3
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000003
  Checksum: 0x48E3
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 3.3.3.3
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.123.3
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.123.3
      Number of MTID metr

　Transit Network では、自身のインタフェースのアドレス（Router Interface address）と接続先のDRのアドレス（Designated Router address）が表されています。これを図にすると以下のようになります。

LSAタイプ 2 の詳細

　show ip ospf database networkで、LSAタイプ2の詳細情報が確認できます。このLSAでサブネットを擬似ノードとしてエミュレートします。エミュレートするサブネットのマスクは、/24で、そのサブネット内のDRアドレス　192.168.123.3 です。つまり、サブネットは192.168.123.0/24であることがわかります。このサブネット192.168.123.0/24に接続されているルータ（Attached Router）は3台（1.1.1.1, 2.2.2.2, 3.3.3.3）です。このLSAを生成したルータのルータIDは3.3.3.3です。

R1# show ip ospf database network 


            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)


                Net Link States (Area 0)


  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 587
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Network Links
  Link State ID: 192.168.123.3 (address of Designated Router)
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0x4CDD
  Length: 36
  Network Mask: /24
        Attached Router: 3.3.3.3
        Attached Router: 1.1.1.1
        Attached Router: 2.2.2.2

　これを図にすると以下のようになります

LSAタイプ1・タイプ2によるトポロジー図

　上記のLSAタイプ1・タイプ2の図を合わせると以下のようになり、これをネットワークのトポロジとして、ルータは認識します。

　また、ルータLSAのインタフェースには、帯域幅に基づくコスト値が与えられます。

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