HCNP Routing&Switching之OSPF外部路由类型以及forwarding address

　　前文我们了解了OSPF的4类、5类LSA，回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/15222969.html；今天我们来聊一聊外部路由类型和forwarding address相关话题；

　　我们知道在ospf中外部路由主要由asbr通过发送5类LSA，将对应的路由信息传递给其他区域的ospf路由器；如果对应ospf路由器和asbr不在同一区域，则对应区域的ABR会产生4类LSA，用来描述对应去往ASBR路由；通过4类和5类LSA，一条外部路由就成功被其他OSPF路由器学习到；对于ospf来说，外部路由有两个类型，类型1和类型2；两者主要区别是计算开销的方式不同；对于类型1的外部路由，其计算开销的方式和内部计算开销的方式一样，累加接口开销；而对于类型2的外部路由，其计算开销的方式是只计算外部路由开销，不计内部开销；即当导入的外部路由开销是多少，内部任何地方学习到的该路由开销都是一样的；

　　ospf外部路由类型

　　实验：如下拓扑，配置ospf

　　分析：正常情况下，我们计算ospf路由开销的方式是接口开销累加之和；比如R1到达4.4.4.4的路由开销就是R4的lo1接口开销+R3的g0/0/1的开销+R2的g/0/01的开销+R1的g0/0/0开销（路由学习方向入站接口开销累加或者数据出站接口开销累加）；我们先配置好ospf，然后把4.4.4.4的路由引入到ospf中，看看对应学习到4.4.4.4的路由，对应开销是多少；

　　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上引入直连路由到ospf进程中

　　提示：上述新建了一条acl 主要用来匹配源地址为4.4.4.4的路由；在引入直连路由到ospf时，我们用路由策略把acl 2000作为匹配条件，把对应路由引入到ospf中；简单讲就是只引入4.4.4.4的路由到ospf中；

　　验证：在R3上查看ospf路由表，看看对应学习到4.4.4.4的路由开销是多少？

　　提示：可以看到在R3学习到达4.4.4.4的路由开销为1，对应类型为2；

　　验证：在R1上查看ospf路由表，看看对应学习到4.4.4.4的路由开销是多少？

　　提示：可以看到在R1上学习到达4.4.4.4的路由开销还是1？那么从R1发送数据到4.4.4.4，中间经过R2和R3，中间怎么会没有开销呢？其实原因就在于外部路由的类型；在ospf中默认引入的外部路由的类型是类型2，其计算开销的方式是外部路由引入时开销是多少就是多少，不管中间经过多少路由器，其开销都一样；

　　验证：更改引入的外部路由开销为20，看看在R1、R2或R3学习到达路由是否也是20？

　　在R1上查看对应路由的开销

　　在R2上查看对应路由的开销

　　在R3上查看对应路由的开销

　　提示：可以看到三台路由其学习到达4.4.4.4路由的开销都是开始导入外部路由时更改的开销20；

　　更改外部路由类型为类型1

　　验证：在R3查看对应ospf学习到4.4.4.4的路由开销已经类型

　　提示：可以看到我们把R4引入的外部路由类型更改为类型1以后，对应在R3学习到对应路由的开销就符合ospf开销计算方式（路由入站接口开销综合）；即此时外部路由和内部路由计算开销的方式一样；

　　验证：在R1上查看对应路由开销，看看是否还是20？

　　提示：可以看到在R1上学习到达4.4.4.4的路由开销为23；其外部路由的类型为类型1；相比类型2来讲，类型1的外部路由要比类型2的外部路由可信度要高；因为类型1的外部路由是把外部路由和内部路由都看作ospf路由，其计算开销的方式都一样，不区别对待；从精确程度来讲，类型1的精确程度高于类型2；

　　forwarding address字段

　　forwarding address是5类LSA当中的一个字段，其主要作用是解决次优路由选择下一跳地址；我们知道对于5类LSA只会存在有外部路由引入的ospf环境；那么对于非ASBR路由器，如果和ASBR同区域，它们学习到的外部路由下一跳通常为ASBR的地址；如果和ASBR不在同一区域，它们学习到的外部路由下一跳通常指向对应区域发送4类LSA的ABR路由器地址；一般正常情况下forwarding address字段都是0.0.0.0，但在特殊环境中，该字段主要用来标识对外部应路由的下一跳地址；

　　次优外部路由的产生

　　提示：从原理上讲RTA学习到的外部路由，对应下一跳是指向ASBR的接口地址；这样一来RTA要想和RTC通信，数据包会先发送给RTB，然后再由RTB转发给RTC；很明显这样的流量走向不是最优的路径；最优的路径就是RTA直接把数据包发送给RTC；要想影响路由走向，对应下一跳不应该指向RTB而应该指向RTC才对；

　　实验：如下拓扑环境，配置ospf、RIP，然后把对应RIP路由引入到ospf中

　　分析：R5和R6跑ospf，R5和R7跑RIP；对于R5来讲，它即可通过ospf学习到ospf的路由，又能通过RIP学习到RIP的路由；而对于R6来讲，它想要和R7的lo1接口通信，首先要有对应的路由；我们可以通过R5导入rip的路由到ospf中，让R6学习到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

　　验证：在R5上查看ospf路由表

　　提示：可以看到R5通过RIP学习到7.7.7.7的路由，下一跳指向R7的g0/0/0接口；

　　查看R6的路由表

　　提示：R6的路由表没有显示任何动态路由协议学习到的路由；其实R6通过ospf学习到192.168.100.0/24的路由；但ospf学习到的路由没有直连优先级高，所以在路由表中显示的还是直连；

　　在R5上将RIP学习到的路由导入到ospf中

　　在R6上抓包查看对应5类LSA中的内容

　　提示：我们在交换机上抓包，抓到了R5发送的5类LSA，其中该LSA中描述了到达7.7.7.7的路由，并且将forwarding address字段的值置为了R7的接口地址；这表示R6学习到达7.7.7.7的路由，其下一跳就指向192.168.100.7；这样做的目的就是避免次优路径的产生；

　　验证：查看R6学习到7.7.7.7的路由，下一跳的地址是否指向R7的地址？

　　提示：可以看到此时R6的ospf路由表和ip路由表中对应7.7.7.7的路由下一跳都指向了R7的接口地址，而不是ASBR R5发送5类LSA接口地址；

　　总结：通过上述实验可以看到，在ospf中，对应发送5类LSA接口地址和外部引入路由的下一跳在同一网段，此时ospf在引入外部路由时，它会将forwarding address字段置为对应外部路由的下一跳，其目的就是告诉其他ospf路由器将学习到的外部路由下一跳置为forwarding address指定的地址；这样可以避免次优路径的产生；