LSA Type 5とは? 基礎〜LSDBの中身の確認方法を解説【OSPF】

本記事ではLSA Type5(AS外部リンク)の内容やリンクステートデータベースの確認方法について、検証結果を交えながら解説いたします。

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LSA Type5(AS外部リンク)とは

「AS外部リンク(AS External LSA : LSA Type5)」は非OSPFのネットワーク情報(ネットワークアドレス・サブネットマスク・メトリックタイプ・コスト値など)を伝搬させる際に使用されます。
「LSA Type5」はASBR(AS Border Router)で生成され、スタブエリア・トータリースタブエリア・NSSAを除く全エリアへ伝搬します。

LSA Type5に関するshowコマンド
CiscoルータにおけるLSA Type5に関するshowコマンドは以下の通りです。

「show ip ospf database」：リンクステートデータベースの一覧を確認
「show ip ospf database external」：リンクステートデータベースのLSA Type5の詳細を確認
「show ip route ospf」：OSPFのルーティングテーブルを確認する
【補足】LSA Type5で学習した経路は以下の通り「 O E1 」(非OSPF経路:コスト加算型)または、「 O E2 」(非OSPF経路:非コスト加算型)として学習します。
E1・E2に詳しい知りたい方は、別記事の「E1・E2の違い」をご確認下さい。
```
R1#show ip route ospf | include O E
O E2     100.100.100.100 [110/20] via 192.168.13.2, 04:25:11, Ethernet0/1
O E1     172.16.1.0 [110/20] via 192.168.13.2, 16:31:12, Ethernet0/1
```

LSA Type 5でやりとりされる中身の確認(show ip ospf database externalを解説)

次に実機から取得したLSA Type 5のリンクステートデータベースを確認しながら、LSA Type 5でやりとりされる内容を紹介いたします。

以下は「show ip ospf database external」コマンドで非OSPF経路「100.100.100.100」の情報を取得しております。
LSA Type 5の各パラメータについてコメント文(黄色文字箇所)で解説しておりますので、気になる点をご確認下さい。

▼ OSPFデータベース情報(Type5) ▼

R1#show ip ospf database external 100.100.100.100

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

		Type-5 AS External Link States

  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 144 // ← LSAが生成されてから経っている秒数
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward) // ← LSA Type5のオプション
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 100.100.100.100 (External Network Number ) // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス
  Advertising Router: 5.5.5.5  // ← このLSAを生成したRouterID (ASBRのルータID)
  LS Seq Number: 80000030 // ← このLSAのバージョン数
  Checksum: 0xE8E2 // ← チェックサム用(エラーがないか確認する為のパラメータ)
  Length: 36 // ← このLSAのサイズ
  Network Mask: /32 // ← 非OSPF経路のサブネットマスク
	Metric Type: 2 (Larger than any link state path) // ← メトリックタイプ(1:コスト加算型、2:非コスト加算型)
	MTID: 0 
	Metric: 20  // ← 非OSPF経路のコスト値
	Forward Address: 0.0.0.0  // ← 非OSPF経路の転送先アドレス (特定の条件時に0.0.0.0外のアドレスが入る)
	External Route Tag: 0 //  ← 非OSPF経路のタグ情報(経路制御時に利用される)

※本記事の下部「LSA Type 5の検証結果」にてLSA Type5に関する検証結果を纏めておりますので、合わせてご確認頂くことをお勧めします。
LSA Type5の理解度が格段と上がると思います！

LSA Type 5の伝搬範囲

次に以下のネットワーク図をベースにLSA Type5の伝搬について解説いたします。

上記の図の通り、ASBR(R5)にて非OSPFネットワークの経路をOSPFネットワークへ再配布いたします。

R5では非OSPFネットワークの経路情報をLSA Type5にて全OSPFルータへ伝搬させる事により、全OSPFルータが非OSPFネットワークの経路情報を把握する事が出来ます。

LSA Type 5の検証結果

ではLSA Type 5に関する検証結果を紹介いたします。
検証ネットワーク上での実機のステータス内容を把握して頂くと、LSA Type 5の理解度が向上します！

検証時の確認ポイント

まず最初に、検証時の確認ポイントを整理しておきます。

▼ 本検証の確認ポイント ▼

R5(ASBR)でのLSA Type5の生成・LSA内容把握
LSA Type5の伝搬範囲

検証ネットワーク

では次に検証ネットワークを紹介いたします。

※本検証ネットワークは既に設定済みです。

【参考】検証ネットワーク情報 ※興味ない方は飛ばしてOKです。

本検証ネットワークのOSPFステータスを以下に纏めております。
興味のある方はご覧下さい。

・「show ip ospf interface brief」コマンドで各OSPFインターフェース情報を出力しております。

R1#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               1.1.1.1/24         1     LOOP  0/0
Et0/0        1     0               192.168.12.1/24    10    DR    1/1
Et0/1        1     0               192.168.13.1/24    10    BDR   1/1


R2#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               2.2.2.2/24         1     LOOP  0/0
Et0/0        1     0               192.168.12.2/24    10    BDR   1/1
Et0/1        1     1               192.168.24.1/24    10    DR    1/1


R3#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               3.3.3.3/24         1     LOOP  0/0
Et0/1        1     0               192.168.13.2/24    10    DR    1/1
Et0/0        1     2               192.168.35.1/24    10    BDR   1/1


R4# show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     1               4.4.4.4/24         1     LOOP  0/0
Et0/1        1     1               192.168.24.2/24    10    BDR   1/1


R5#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     2               5.5.5.5/24         1     LOOP  0/0
Et0/0        1     2               192.168.35.2/24    10    DR    1/1

・「show ip ospf neighbor」コマンドでネイバー状態を出力しております。
以下の通り、全ルータ間でOSPFネイバーが確立出来ている事が確認できると思います。

R1#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:33    192.168.12.2    Ethernet0/0
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:39    192.168.13.2    Ethernet0/1


R2#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/DR         00:00:32    192.168.12.1    Ethernet0/0
4.4.4.4           1   FULL/BDR        00:00:34    192.168.24.2    Ethernet0/1


R3#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/BDR        00:00:35    192.168.13.1    Ethernet0/1
5.5.5.5           1   FULL/DR         00:00:38    192.168.35.2    Ethernet0/0

R4#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/DR         00:00:38    192.168.24.1    Ethernet0/1


R5#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           1   FULL/BDR        00:00:37    192.168.35.1    Ethernet0/0

正常性確認

では以下の2点について確認してみましょう！

▼ 本検証の確認ポイント ▼

R5(ASBR)でのLSA Type5の生成・LSA内容把握
LSA Type5の伝搬範囲

【確認ポイント①】R5(ASBR)でのLSA Type5の生成・LSA内容把握

まずは以下にてR5のOSPFデータベース「show ip ospf database」「show ip ospf database external 100.100.100.100」を出力しております。

▼ R5のOSPFデータベース情報 ▼

R3#show ip ospf database               
// ※LSA type5関する情報のみ抜粋しております

		Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
100.100.100.100 5.5.5.5         149         0x8000003F 0x00CAF1 0  // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)のType5を受信
172.16.1.0      5.5.5.5         149         0x80000035 0x004657 0

▼ R5のOSPFデータベース情報(type5) ▼

R5#show ip ospf database external 100.100.100.100

            OSPF Router with ID (5.5.5.5) (Process ID 1)

		Type-5 AS External Link States

  LS age: 11
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 100.100.100.100 (External Network Number ) // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)
  Advertising Router: 5.5.5.5// ← このLSAを生成したR5のRouterID
  LS Seq Number: 8000003F
  Checksum: 0xCAF1
  Length: 36
  Network Mask: /32   // ← 100.100.100.100のサブネットマスク
	Metric Type: 2 (Larger than any link state path)  // ← メトリックタイプ(2:非コスト加算型)
	MTID: 0 
	Metric: 20  // ← 100.100.100.100のコスト値
	Forward Address: 0.0.0.0
	External Route Tag: 0

showコマンドの出力結果の通り、
R5(ASBR)にて非OSPF経路(100.100.100.100/32)のLSA-Type 5を生成している事が分かります。

【確認ポイント②】LSA Type5の伝搬範囲

ではR5(ASBR)で生成したLSA Type5がR3→R1→R2→R4に伝搬されるか、確認いたします。

以下の通り、「show ip ospf database」の結果より、R1・R2・R4でLSA Type4を受信している事が確認出来ます。

▼ R1のOSPFデータベース情報 ▼

// ※LSA type5関する情報のみ抜粋しております

R1#show ip ospf database

		Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
100.100.100.100 5.5.5.5         407         0x8000003F 0x00CAF1 0 // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)のType5を受信
172.16.1.0      5.5.5.5         407         0x80000035 0x004657 0

▼ R2のOSPFデータベース情報 ▼

// ※LSA type5関する情報のみ抜粋しております

R2#show ip ospf database
		Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
100.100.100.100 5.5.5.5         410         0x8000003F 0x00CAF1 0 // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)のType5を受信
172.16.1.0      5.5.5.5         409         0x80000035 0x004657 0

▼ R3のOSPFデータベース情報 ▼

// ※LSA type5関する情報のみ抜粋しております

R3#show ip ospf database
		Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
100.100.100.100 5.5.5.5         410         0x8000003F 0x00CAF1 0 // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)のType5を受信
172.16.1.0      5.5.5.5         410         0x80000035 0x004657 0

▼ R4のOSPFデータベース情報 ▼

// ※LSA type5関する情報のみ抜粋しております

R4#show ip ospf database
		Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
100.100.100.100 5.5.5.5         416         0x8000003F 0x00CAF1 0 // ← 非OSPF経路のネットワークアドレス(100.100.100.100)のType5を受信
172.16.1.0      5.5.5.5         416         0x80000035 0x004657 0

上記の結果の通り、R1・R2・R3・R4でLSA Type5(R5 100.100.100.100)を受信している事が分かります。
次に「show ip route | include O E」にて非OSPF経路(100.100.100.100)がルーティングテーブルへ反映されている事を確認します。

▼ R1のOSPFデータベース情報 ▼

R1#show ip route | include O E
O E2     100.100.100.100 [110/20] via 192.168.13.2, 00:12:41, Ethernet0/1 // ← 非コスト加算型(E2)として100.100.100.100が反映されている
O E2     172.16.1.0 [110/20] via 192.168.13.2, 00:12:41, Ethernet0/1

▼ R2のOSPFデータベース情報 ▼

R2#show ip route | include O E
O E2     100.100.100.100 [110/20] via 192.168.12.1, 00:12:43, Ethernet0/0 // ← 非コスト加算型(E2)として100.100.100.100が反映されている
O E2     172.16.1.0 [110/20] via 192.168.12.1, 00:12:43, Ethernet0/0

▼ R3のOSPFデータベース情報 ▼

R3#show ip route | include O E
O E2     100.100.100.100 [110/20] via 192.168.35.2, 00:12:44, Ethernet0/0 // ← 非コスト加算型(E2)として100.100.100.100が反映されている
O E2     172.16.1.0 [110/20] via 192.168.35.2, 00:12:44, Ethernet0/0

▼ R4のOSPFデータベース情報 ▼

R4#show ip route | include O E
O E2     100.100.100.100 [110/20] via 192.168.24.1, 00:12:47, Ethernet0/1 // ← 非コスト加算型(E2)として100.100.100.100が反映されている
O E2     172.16.1.0 [110/20] via 192.168.24.1, 00:12:47, Ethernet0/1

上記の結果の通り、R1・R2・R3・R4で非OSPF経路(100.100.100.100)がルーティングテーブルへ反映されている事が分かります。

【補足】メトリックタイプ 2 (E2 : 非コスト加算型)について

本検証ネットワークのR5(ASBR)では非OSPFネットワークの経路をOSPFへ再配布する際、コスト非加算型(メトリックタイプ2)で設定しております。

▼ R5(ASBR)の設定情報 ▼

R5#show running-config | section router ospf
router ospf 1
 router-id 5.5.5.5
 redistribute eigrp 100 subnets // ← metric-typeのデフォルト値は「2」です。

// ↓↓↓ 以下は show run allの結果です。
R5#show running-config all | include  redistribute eigrp 
 redistribute eigrp 100 metric 20 metric-type 2 subnets tag 0 // ← metric-type 2 として設定されている

その為、R1・R2・R3・R4で非OSPF経路(100.100.100.100)を受信しても、メトリック加算は実施されません。
※「show ip ospf database external」のMetric値の値をそのままルーティングテーブルへ反映します。

▼ メトリックタイプ 2のコスト計算 ▼