LSAs und die Link-State-Datenbank
Wie OSPF die Netzwerktopologie abbildet
Link-State Advertisements (LSAs)
LSAs sind die Bausteine der OSPF-Topologie. Jeder Router erzeugt LSAs, die seine direkt angeschlossenen Links beschreiben, und verteilt sie an alle Router in der Area.
Wie LSAs funktionieren
1. Router erzeugt LSA für seine eigenen Links
2. LSA wird an alle Nachbarn geflutet (Flooding)
3. Jeder Router speichert die LSA in seiner LSDB
4. Alle Router haben am Ende die gleiche Datenbank
5. SPF-Algorithmus berechnet den besten Pfad
LSA-Typen (Überblick)
Für Single-Area OSPF sind vor allem zwei Typen relevant:
| Typ | Name | Beschreibung |
|---|---|---|
| Type 1 | Router-LSA | Beschreibt die Links eines Routers innerhalb einer Area |
| Type 2 | Network-LSA | Beschreibt ein Broadcast-Netzwerk (vom DR erzeugt) |
In Multi-Area-Designs gibt es weitere LSA-Typen (3, 4, 5, 7), die hier nicht behandelt werden.
Die Link-State Database (LSDB)
Die LSDB ist die Sammlung aller empfangenen LSAs. Sie repräsentiert die komplette Topologie der Area.
Wichtig: Alle Router in derselben Area müssen eine identische LSDB haben.
Router# show ip ospf database
OSPF Router with ID (1.1.1.1)
Router Link States (Area 0)
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum
1.1.1.1 1.1.1.1 245 0x80000005 0x00AB12
2.2.2.2 2.2.2.2 198 0x80000003 0x00CD34
3.3.3.3 3.3.3.3 312 0x80000004 0x00EF56
Wichtige Felder:
- Link ID: Identifikation des beschriebenen Links
- ADV Router: Router, der die LSA erstellt hat
- Age: Alter der LSA in Sekunden (max. 3600, dann wird sie erneuert)
- Seq#: Sequenznummer (höher = neuer)
LSA-Flooding
Wenn sich die Topologie ändert (z.B. Link fällt aus):
1. Betroffener Router erzeugt neue LSA (erhöhte Sequenznummer)
2. LSA wird an alle Nachbarn gesendet
3. Jeder Nachbar leitet die LSA weiter (Flooding)
4. Alle Router aktualisieren ihre LSDB
5. SPF-Neuberechnung wird ausgelöst
Dieser Prozess dauert typisch unter 1 Sekunde in gut konfigurierten Netzwerken.
LSA-Refresh
Auch ohne Änderungen werden LSAs regelmäßig erneuert:
- LSA-Refresh: Alle 30 Minuten (1800 Sekunden)
- MaxAge: 60 Minuten (3600 Sekunden) -- danach wird die LSA als veraltet behandelt
Von der LSDB zur Routing-Tabelle
LSAs (Rohdaten)
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v
LSDB (Topologie-Karte)
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v
SPF-Algorithmus (Dijkstra)
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v
SPF-Baum (kürzeste Pfade)
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v
Routing-Tabelle (beste Routen)
Zusammenfassung
- LSAs beschreiben die Links eines Routers
- Alle Router in einer Area haben die gleiche LSDB
- LSA-Flooding verteilt Änderungen schnell im gesamten Netzwerk
- Die LSDB ist die Grundlage für die SPF-Pfadberechnung
show ip ospf databasezeigt die LSDB an
In der nächsten Lektion schauen wir uns die Pfadberechnung und Metrik an.
1 Was beschreibt eine Router-LSA (Type 1)?
2 Was muss fuer alle Router in einer Area gelten?
3 Wie oft werden LSAs ohne Aenderung erneuert?