OSPF多区域原理与配置

生成OSPF多区域的原因

• 改善网络的可扩展性
• 快速收敛

OSPF的三种通信量

• 域内通信量
• 域间通信量
• 外部通信量

OSPF的路由器类型

• 区域边界路由器/ABR：用来连接区域0和其他区域
• 内部路由器(只属于一个区域的路由器)：只保存本区域内的链路状态信息
• 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

OSPF的区域类型

• 骨干区域Area 0
• 非骨干区域 - 根据能够学习的路由种类来区分
  • 标准区域
  • 末梢区域（stub）
  • 完全末梢区域
  • 非纯末梢区域

标准区域内

1. ASBR：负责将外部路由注入到OSPF的网络中
2. ABR：实现链路汇总和交换

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之为LSA(链路状态通告)，常见有六种类型

链路状态通告类型

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，描述了路由器的链路状态和花费，传送到整个区域内
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 LSA	ABR发出的，其他区域的汇总链路报告，描述了其他区域内某一网段网段路由，区域间传递
Type 4	ASBR汇总 LSA	ABR发出的，用于通告ASBR信息，确定ASBR位置，不会出现在ASBR所属区域内
Type 5	AS外部LSA	ASBR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中进行泛洪
Type 7	NSSA外部 LSA	NSSA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

末梢区域和完全末梢区域

• 满足以下条件的区域

  • 只有一个默认路由作为其区域的出口
  • 区域不能作为虚链路的穿越区域
  • Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR
  • 不是骨干区域Area 0

• 末梢区域

  • 没有LSA4/5/7通告

• 完全末梢区域

  • 除了一条LSA3的默认路由通告外，没有LSA3、4、5、7通告

作用：其主要目的是减少区域内的LSA条目以及路由条目，减少对设备CPU和内存的占用；末梢区域和完全末梢区域中ABR会自动申生成一条默认路由发布到末梢区域或完全末梢区域中。

路由重分发

• 理解路由重分发

  • 一个单一IP路由协议是管理网络中IP路由的首选方案
  • Cisco IOS能执行多个路由协议，每个路由协议和该路由协议所服务的网络属于同一个自治系统
  • Cisco IOS使用路由重分发特性以交换不同协议创建的路由信息

• 路由重分发的考虑

  • 度量值
  • 管理距离

• 重分发到OSPF域中路由的路径类型

  • 类型1的外部路由（Type 1 extrenal path，E1）
  • 类型2的外部路由（Type 2 external path，E2）

• 路由器A有两条到达外部目标的网络10.1.2.0的路径

  • E1类型
    • 路径A-B-D的代价是25（20+5）
    • 路径A-C-D代价为48（18+30）
    • E2类型
      • 路径A-B-D的代价是20
      • 路径A-C-D的代价为18

NSSA区域

• NSSA区域是OSPF RFC的补遗

  • 定义了特殊的LSA类型7
  • 提供类似stub area和totally stubby area的优点
  • 可以包含ASBR

• OSPF链路状态通告
  LSA7 (NSSA External LSA, NSSA外部LSA)

  • 每一种区域中允许泛洪的LSA

    区域类型	1&2	3	4&5	7
    骨干区域（区域0）	允许	允许	允许	不允许
    非骨干区域，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	不允许	不允许
    NSSA	允许	允许	不允许	允许

• 需求分析

  • 公司网络中运行了很多种路由协议
  • 配置重分发实现公司内部网络互通
  • 总公司R1重分发默认路由实现全网访问Internet

相关配置

###修改OSPF路由接口的cosT值，缺省值为1

[R1] int g0/0/0
[R1-GigabitEtherneto/0/0] ospf cost 99

OSPF路由重分发配置命令

[R1]rip 1     ###配置rip
[R1-rip-1]version 2
[ R1-rip-1] undo summary
[Ri-rip-1] network 11.0.0.0
[R1-rip-1] import-route ospf i cost 3###把ospf协议注入到rip进行路由重分发，路径类型缺省为路径类型2（外部开销)，成本开销为3(对于rip的度量值是跳数)，rip中重分发指定cost的值
[R1-rip-1] ospf l
[ R1-ospf-1 ] import-route rip 1 type 1 cost 1 ###把外部rip协议注入到osPF进行路由重分发，使用路径类型1（内部开销+外部开销)，成本开销为1(COST=100M/Bw)
[ r1-ospf-1] default-route-advertise always    ###ospf重分发默认路由
[ r2-ospf-1]import-route direct    ###ospf重分发直连路由
[ r2-ospf-1 ]import-route static    ###ospf重分发静态路由

区域间路由汇总配置

ABR配置

[R4]ospf 1
[R4-ospf-1]area 2
[R4-ospf-1] abr-summary 192.168.0.0 255.255.248.0

外部路由汇总配置

ASBRA配置

[R5] ospf l
[R5-ospf-l] area 2
[R5-ospf-1]asbr-summary 1o.o.o.0 255.248.0.0

虚链路

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

虚拟链路的建立，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，那么也仅仅是临时的解决方案。

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-l-area-o.o.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 l
[ R1-ospf-1] area 1
[R1-ospf-1-area-0.o.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OSPF邻居关系

完全非纯未悄区域配置命令

ABR和区域内路由(除ASBR）配置

[R4] ospf 1
[R4-ospf-1] area i
[R4-ospf-1] network x.x-x.x x-x-x-x ####先宣告直连K段,再配
[R4-ospf-1-area-o.o.0.1] nssa no-summary  ###ABR配置
[R4-ospf-1-area-0.o.0. 1]nssa  ###域内路由配置

总结

OSPF基本可以做到基本无环路，而且是公有协议，任何一个厂家都可以使用，结合合理的网络设计可以达到很好的效果，收敛的速度快。