OSPF多区域原理与配置

浅沫记忆

OSPF多区域原理与配置

一、OSPF的多区域
1、生成OSPF多区域的原因
（1）改善网络的可扩展性
（2）快速收敛
2、OSPF的三种通信量
（1）域内通信量（Intra-Area Traffic）
单个区域内的路由器之间交换数据包构成的通信量
（2）域间通信量（Inter-Area Traffic）
不同区域的路由器之间交换数据包构成的通信量
（3）外部通信量（External Traffic）
OSPF域内的路由器与OSPF区域外或另一个自治系统内的路由器之间交换数据包构成的通信量
3、OSPF的路由器的类型
（1）内部路由器
只保存本区域内的链路状态信息
（2）区域边界路由器（ABR）
用来连接区域0和其他区域
（3）自治系统边界路由器（ASBR）
用来连接OSPF的AS与外部其它的路由
4、OSPF的区域类型
（1）骨干区域
Area 0，作为OSPF花朵结构中的花蕊部分，其他区域通信都需经过骨干区域的转发处理
（2）非骨干区域
根据能够学习的路由种类来区分：
a.标准区域
b.末梢区域（Stub）
c.完全末梢区域(Totally Stubby)
d.非纯末梢区域（NSSA）

二、链路状态数据库
1、链路状态数据库的组成
每个路由器都创建了由每个接口、对应的相邻节点和接口速度组成的数据库。
链路状态数据库中每个条目称为LSA（链路状态通告），常见的有六种LSA类型。
2、链路状态通告（LSA）类型
类型代码描述用途Type 1路由器LSA由区域内的路由器发出的，描述了路由器的的链路状态和花费，传递到整个区域内Type 2网络LSA由区域内的DR发出的，描述了区域内变更信息，传递到整个区域内Type 3网络汇总LSAABR发出的，其他区域的汇总链路通告，描述了其他区域内某一网段的路由，区域间传递Type 4ASBR汇总LSAABR发出的用于通告ASBR信息，确定ASBR的位置，不会出现在ASBR所属区域之内Type 5AS外部LSAASBR发出的，用于通告外部路由，告诉相同AS的路由器通往外部AS的路径，在整个AS中进行泛红Type 7NSSA外部LSANSSA区域内的ASBR发出的，用于通告本区域连接的外部路由，与Type 5 类似，仅在非纯末梢区域内进行泛洪，传递时会被ABR转换为LSA5（1）路由器LSA
OSPF路由域内每一台路由器都会产生的LSA，这是LSA通告的基础，该LSA包内列出了，本路由器的所有参与OSPF进程的端口的IP地址与掩码与该接口Metric值，他的Link-ID与Adv Router都是发出该LSA的路由器的Router-id，该LSA只会在发送路由器所在的区域内扩散，也就是说他的作用范围是本区域。
（2）网络LSA
此类LSA只会在网络拓扑是多路访问的情况下产生（MA或NBMA），这类LSA包内，列出了这个多路访问的掩码，使用Router-id的方式，描述这个物理网段内有多少台路由器与DR保持联系，Link-id为DR所属的接口的IP地址，Adv Router为DR所在的那台路由器的Router-id。
（3）网络汇总LSA
3类LSA由ABR发出，存在这类LSA的主要原因是1类2类只能在域内域内和传播，无法跨区域，这类数据包内，列出了网段、掩码，出接口到达目标网段的Metric值，所以3类LSA相当于将1，2类LSA打包，通过ABR传输至其他区域，因为这类LSA一定是由ABR发出的，所以这类LSA的Adv Router为发出发出该数据包的ABR的Router-id，Link-id为区域外的网段，比如说192.168.10.0192.168.20.0，可以使用show ip ospf database summary 192.168.10.0来查询这条3类LSA明细信息。
（4）ASBR汇总LSA
该类LSA并没有什么很特殊的意义，数据包中用Router-id的方法，，定位了ASBR与ASBR所在的区域的ABR，使得其他其他路由器可以找到ABR的位置，可以使用show ip ospf database asbr-summary 命令查看4类LSA明细，4类LSA的Link-ID为ASBR，Adv Router为ASBR所在的区域的ABR的Router-id，该类LSA会在ASBR不在的区域扩散，也就是说ASBR所在的区域不会存在4类LSA，如果ASBR同时也是BR，那么在ASBR所在的骨干区域与非骨干区域将不会产生４类LSA，只会在别的区域产生，因为ASBR所在的区域，其他路由器可以通过１类LSA找到它，而不是通过4类LSA。
（5）AS外部LSA
这类LSA数据包内列出了外部路由网段，掩码，Metric值，route tag，以及发布类型（E2/E1）Link-ID为目标网段，Adv Router则为ASBR的Router-id，需要注意的是，这类LSA不会与区域关联，也就是说这类LSA是在整个OSPF路由域内传播。
（6）NSSA外部LSA
该区域不接受5类LSA，只接受1，2，3类LSA，但是这就存在一个问题，如果在nssa区域内有一台ASBR怎么办，因为NSSA区域不接受5类LSA，所以当nssa区域内有一台ASBR存在的时候，ASBR会发出7类LSA，然后在NSSA区域内泛洪，ABR收到7类LSA后会将７类转换成５类，然后向整个OSPF路由域泛洪，７类LSA的包内容与５类LSA一样，都含有网络号，掩码，Metric值，发布类型，其中Link-ID为外部网络的网络号，Adv Router为ASBR的Router-id，还需要注意一个点，当NSSA区域存在ASBR时，该区域的ABR会同时兼任ABR与ASBR的角色，所以区域０是不会有４类LSA的。

三、STUB区域
1、末梢区域和完全末梢区域
（1）末梢区域的设定条件
a.只有一个默认路由作为其区域的出口
b.区域不能作为虚链路的穿越区域
c.Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR
d.不是骨干区域Area 0
（2）末梢区域
没有LSA4、5、7通告
（3）完全末梢区域
除一条LSA3的默认路由通告外，没有LSA3、4、5、7通告
2、每一种区域中允许泛洪的LSA
区域类型1&234&57骨干区域（Area）允许允许允许不允许非骨干区域，非末梢区域允许允许允许不允许末梢区域允许允许不允许不允许完全末梢区域允许不允许（仅一条默认）不允许不允许NSSA允许允许不允许允许
四、OSPF配置命令
1、dis ospf pee b ##查看邻居关系
dis ip routing-table protocol ospf ###查看OSPF路由信息
2、ospf 1 route 1.1.1.1 ####OSPF指定个route-id、1是表示，只在本区域有效
route id 1.1.1.1 ###全局模式下配置 这个router-id所有协议生效
3、reset ospf 1 process ###1是进程号 重启ospf ##在用户模式下敲
4、ospf 配置方法
ospf 1 route 1.1.1.1 ###配置route-id
ospf 10 ##启动ospf 它的进程号是10
area 0 ###进入区域0 骨干区域
network 20.0.0.0 0.0.0.3 ###宣告网段 20.0.0.0 反掩码 0.0.0.3 （30位）
5、引入路由
ospf 1
import-route rip 1 type 1 cost 5 ###默认引入type 2 度量值是不累加的，这种是不科学的，一般引入type 1,要累加 cost 5 是花销
引路由
rip 1
import-route ospf 1
末梢区域
stub ###末梢 2变都要加
完全末梢在abr上 加入
nssa区域 ###ASBR主要是靠5类的LSA来通告链路状态信息，可以用7类LSA优化,通告外部路由信息
路由A
ospf 10
area 1
nssa
路由B
ospf 10
area 1
nssa
路由C
ospf 10
area 1
nssa
OSPF：
default-route-advertise 命令的意思是本路由器发布一条0.0.0.0/0.0.0.0的路由到域内其他路由器。
其他路由器学习到这条默认路由后,下一跳就是指向发布这条路由的路由器
RIP：
default-route originate
五、OSPF地址汇总
OSPF地址汇总的作用

• 地址汇总也是通过减少泛洪的LSA数量节省资源
  
• 可以通过屏蔽一些网络不稳定的细节来节省资源
  
• 减少路由表中的路由条目
  

区域间路由汇总配置
Router（config-router）#area area-id range ip-address mask
外部路由汇总配置
Router（config-router）#summary-address ip-address mask
*虚链路
指一条通过一个非骨干区域连接到骨干区域的链路
非骨干区域必须和骨干区域直接相连，若不与骨干区域直接相连，则需要在穿越一个非骨干区域的两台ABR之间配置虚链路虚链路的建立，是需要依靠底层的真实链路所在的区域来传输OSPF报文的（hello等）所以如果底层的穿越传输区域不稳定的话，则导致上层的虚链路不稳定，影响整个网络的骨干区域的稳定性。所以，一般不建议用这种方式。如果不得不使用，那么也仅仅是临时解决方案。

• 通过一个非骨干区域连接一个区域到骨干区域
  
• 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边的部分区域
  

在被穿越的非骨干区域的两端ABR配置虚链路
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 1.1.1.1
互相指定被穿越区域两端ABR的路由ID
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 2.2.2.2
[R1]display ospf vlink
查看本地上通过虚链路建立的OSPE邻居关系