视频版讲解>>>>>>>>>>>>>>>>>>>OSPF最短路径树构建与路由计算练习（一）
在 OSPF 协议的学习中，"纸上谈兵" 不如 "实战推演"------ 尤其是以特定路由器为主视角，从 LSA（链路状态通告）解析到 SPF 树绘制，再到路由表验证的全流程，更是理解 OSPF 路由计算逻辑的关键。本文将以 R1 为核心视角，结合设备实操，一步步拆解 SPF 树构建细节，带你吃透 OSPF 最短路径计算的底层逻辑。
一、前期铺垫：明确网络环境与 DR 身份
在绘制 SPF 树前，需先理清网络拓扑与核心参数 ------ 这直接决定了 LSA 的生成规则与 SPF 树的拓扑结构。
1.1 核心网络拓扑
本次实战的网络包含 2 个关键网段，4 台路由器（R1、R2、R3、R4），拓扑特性如下：
• 广播型网段（10.1.123.0/24）：连接 R1、R2、R3，网络类型为默认以太网（需选举 DR/BDR），是 SPF 树的 "核心交汇点"；
• 点到点网段（10.1.34.0/24）：仅连接 R3 与 R4，默认 PPP 模式（无需 DR/BDR），属于 "分支网段"。
1.2 验证 R3 的 DR 身份
OSPF 广播型网段的 DR（指定路由器）是二类 LSA 的唯一生成者，也是 SPF 树中 "伪节点" 的载体，必须优先确认。 由于设备启动顺序为 "先启动 R3"，根据 OSPF DR 选举规则（优先级默认 1，先启动设备优先），R3 应成为 10.1.123.0/24 网段的 DR。通过设备命令验证： 进入 R3 的 G0/0/0 接口（属于广播网段），执行display ospf interface，截图中清晰显示 "Interface State: DR"，且 DR IP 为 10.1.123.3（R3 的接口 IP），确认 DR 身份无误。
二、SPF 树绘制全流程（R1 主视角）
SPF 树的绘制逻辑是 "从 R1 自身出发，逐台解析 LSA 信息，先标拓扑节点，再挂路由信息"------ 每一步都需对照设备 LSA 截图，确保数据准确。
2.1 第一步：解析 R1 自身的一类 LSA，确定初始节点
R1 视角下，最初仅知晓自身的链路状态，需先查看 R1 生成的一类 LSA（LSA ID=R1 的 Router ID：1.1.1.1）。 执行display ospf lsdb router 1.1.1.1，关键信息如下：
• Transit Network（拓扑信息）：描述 R1 与广播网段的连接，Link ID=10.1.123.3（DR 的接口 IP，即 "伪节点" 标识），Link Data=10.1.123.1（R1 的接口 IP），Metric=1（R1 到 DR 的出接口开销）；
• Stub Network（路由信息）：描述 R1 的环回网段（1.1.1.1/32），Metric=0（后续挂载路由用，暂不关注）。
基于此，绘制初始 SPF 树节点：
1.标注 "根节点 R1"（黑色，Router ID：1.1.1.1）；
2.标注 "伪节点 10.1.123.3"（红色，代表广播网段的 DR）；
3.用黑色实线连接 R1 与伪节点，蓝色标注链路开销 = 1（R1 到 DR 的出接口开销）。
2.2 第二步：解析二类 LSA，补充广播网段节点
二类 LSA 由 DR（R3）生成，LSA ID=DR 的接口 IP（10.1.123.3），作用是 "枚举广播网段内所有路由器"。 执行display ospf lsdb network 10.1.123.3，截图中 "Attached Routers" 字段显示 3 个 Router ID：1.1.1.1（R1）、2.2.2.2（R2）、3.3.3.3（R3）。
此时 R1 已在树中，需补充另外两个节点：
1.在伪节点右侧标注 "R2（2.2.2.2）""R3（3.3.3.3）"（黑色）；
2.用黑色实线连接伪节点与 R2、R3，暂时标注 "开销 =？"（后续通过 R2、R3 的一类 LSA 补充）。
2.3 第三步：解析 R2 的一类 LSA，完善链路开销
查看 R2 生成的一类 LSA（LSA ID=2.2.2.2），执行display ospf lsdb router 2.2.2.2，截图中 Transit Network 字段显示：Link ID=10.1.123.3（伪节点），Link Data=10.1.123.2（R2 的接口 IP），Metric=1（R2 到 DR 的出接口开销）。
完善 SPF 树：在伪节点到 R2 的链路上，蓝色标注开销 = 1。
2.4 第四步：解析 R3 的一类 LSA，扩展点到点网段
R3 的一类 LSA 包含两个网段的拓扑信息，执行display ospf lsdb router 3.3.3.3，截图中关键字段如下：
• Transit Network：Link ID=10.1.123.3（伪节点），Metric=1（R3 到自身伪节点的开销，补充到 SPF 树）；
• Point-to-Point：Link ID=4.4.4.4（R4 的 Router ID），Link Data=10.1.34.3（R3 的接口 IP），Metric=48（R3 到 R4 的出接口开销）。
扩展 SPF 树：
1.在伪节点到 R3 的链路上，蓝色标注开销 = 1；
2.在 R3 右侧标注 "R4（4.4.4.4）"（黑色）；
3.用黑色实线连接 R3 与 R4，蓝色标注开销 = 48。
2.5 第五步：解析 R4 的一类 LSA，完成拓扑闭环
查看 R4 生成的一类 LSA（LSA ID=4.4.4.4），执行display ospf lsdb router 4.4.4.4，截图中 Point-to-Point 字段显示：Link ID=3.3.3.3（R3 的 Router ID），Metric=48（R4 到 R3 的出接口开销）。
完善 SPF 树：在 R3 到 R4 的链路上，补充标注 "R4 侧开销 = 48"，确保双向链路开销一致，拓扑闭环完成。
三、挂载路由信息，推导 R1 的 OSPF 路由表
SPF 树的拓扑节点标注完成后，需将各设备的 "路由信息"（来自 LSA 的 Stub Network 字段）挂载到对应节点，再计算 R1 到各网段的 "总开销"（仅累加 R1 的出接口开销）。
3.1 路由信息挂载（基于 LSA 截图）
从各设备的一类 LSA 与二类 LSA 中提取路由信息，挂载到对应节点：
• R1 节点：1.1.1.1/32（Metric=0，来自 R1 一类 LSA）；
• 伪节点：10.1.123.0/24（Metric=0，来自二类 LSA）；
• R2 节点：2.2.2.2/32（Metric=0，来自 R2 一类 LSA）；
• R3 节点：3.3.3.3/32（Metric=0）、10.1.34.0/24（Metric=0，均来自 R3 一类 LSA）；
• R4 节点：4.4.4.4/32（Metric=0，来自 R4 一类 LSA）。
3.2 计算 R1 到各网段的总开销
OSPF 总开销计算规则：仅累加 R1 的出接口开销，邻居的入接口开销不计入。计算结果如下：
3.3 验证 R1 的实际路由表
执行display ip routing-table protocol ospf查看 R1 的 OSPF 路由表，截图中显示：
• 到 2.2.2.2/32、3.3.3.3/32 的路由开销 = 1，到 4.4.4.4/32 的开销 = 49，与计算结果完全一致；
• 10.1.123.0/24 网段优先显示直连路由（直连优先级 0＞OSPF 优先级 10），但 OSPF 路由的开销仍为 1（可通过display ospf routing查看）。
四、实战总结：3 个关键知识点
1.DR 与伪节点是 SPF 树的 "简化器"：DR 生成的二类 LSA 将广播网段 "多对多" 的复杂连接，简化为 "伪节点一对多" 的结构，大幅降低 SPF 算法的计算量；
2.LSA 是 SPF 树的 "数据源"：一类 LSA 提供设备的拓扑与路由细节，二类 LSA 补充广播网段的节点列表，二者结合才能完整还原全网链路状态；
3.开销计算只看 "主视角的出接口"：推导路由总开销时，仅需累加主视角路由器（如 R1）的出接口开销，邻居的入接口开销不影响最终结果 ------ 这是避免计算错误的核心原则。
通过本次实战，从 LSA 解析到 SPF 树绘制，再到路由表验证，每一步都有设备数据支撑，可帮助你真正吃透 OSPF 最短路径计算的逻辑，为后续排查 OSPF 路由故障（如路由缺失、开销异常）打下坚实基础。