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21-ospf多区域

news 2025/7/27 9:48:53

OSPF多区域

一 OSPF多区域划分的必要性

1. OSPF单区域存在的问题

  • LSDB庞大，占用内存，SPF计算开销大。

  • LSA洪泛范围大，拓扑变化影响范围大。

  • 路由不能被汇总，路由表庞大，查找路由开销大。

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2. 划分区域可以解决的问题

  • 每个区域独立存储LSDB，划分区域减小了LSDB。

  • LSA洪泛被限制在区域内，有效控制了拓扑变化的影响范围。

  • 区域边界可以做路由汇总，减小了路由表。

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二 OSPF多区域的基本概念

1. 区域分类

  • 骨干区域

    Area 0，OSPF的Area 0必须是连续的，不能被分割。

  • 非骨干区域

    必须和Area 0直接相连，非骨干区域之间不能直接交换路由信息，必须通过Area 0。

    • 特殊区域：具有某些特殊性质的区域，如Stub区域等。

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2. LSDB

  • 每个区域都有自己独立的LSDB，SPF计算独立运行

  • LSA洪泛和LSDB同步只在区域内进行

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3. ABR

  • OSPF只知道本区域的拓扑结构，并不知道其他区域的拓扑结构，其他区域的路由信息，依靠本区域的ABR来描述。

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  • ABR先计算区域内的LSA 1、2，并为计算出来的路由向其他区域发

    起LSA 3，而且为Area 0中的LSA 3向其他区域重新发起LSA 3。

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4. ASBR

  • 对外部路由信息的描述

    OSPF通过ASBR来描述外部路由的可达性。

  • OSPF对外部路由的计算与描述

    ASBR为外部路由发起LSA5，在整个OSPF路由域内洪泛。

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三 OSPF的LSA分类

1. OSPF多区域LSA类型

  • LSA1、2、4含有拓扑信息，LSA3、5、7含有路由信息

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2. 路由计算

  • 区域内路由计算

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  • 区域间路由计算

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  • AS外部路由计算

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四 OSPF中LSA传播过程

1. LSA报文头部格式

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  • LS Type：标识LSA类型（Type1–Type11）
  • Link State ID：具体数值根据LSA的类型而定
  • Advertising Router：始发LSA的路由器的Router ID

  • Link State ID（Ls id 或 LSA ID）

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2. OSPF区域间路由传播与计算

  • 10.1.3.0/24的传播与计算过程

    • 第一步，RT3发起LSA 1，并在Area 1中洪泛，初始开销为10

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    • 第二步，RT1收到RT3的LSA 1，进行Area 1的SPF计算，将算出的路由加入OSPF路由表，同时向Area 0发起LSA 3。这一段路径开销为100，初始为10。

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    • 第三步，10.1.3.0 LSA3在Area 0中洪泛，RT5、RT6都收到该LSA。

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    • 第四步，RT6收到10.1.3.0的LSA 3，进行Area 0的SPF计算，将计算出来的路由加入OSPF路由表，同时向Area 2重新发起LSA 3。由5.5.5.5发起的LSA 1开销为100（RT1到RT5的开销），由6.6.6.6发起的LSA 1开销为100（RT5到RT6的开销）。根据RT1发的LSA 3与本区域两个LSA 1计算得出。

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    • 第五步，重新发起的10.1.3.0 LSA 3在Area 2中洪泛，RT2收到该LSA

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    • 第六步，RT2收到10.1.3.0的LSA 3，进行Area 2的SPF计算，将计算出来的路由加入OSPF路由表，从而加入全局路由表。

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    • 第七步，RT2将全局路由表中的10.1.3.0/24的OSPF路由重发布到RIP数据库（RIP路由表），然后通过RIP路由更新给RT4

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3. OSPF外部路由传播与计算

  • 172.16.4.0/24的传播与计算

    • 第一步，RT2通过RIP从RT4学到172.16.4.0/24，加入全局路由表中，然后由RT2重发布（将一种路由协议（或路由来源）学习到的路由信息，导入到另一种路由协议中）到OSPF。OSPF为该路由发起LSA 5。RT2重发布了路由，成为ADBR，将自己的LSA 1的ASBR位置1。重发布的开销为1000。

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    • 第二步，172.16.4.0 LSA 5在整个OSPF路由域中洪泛，RT6、RT5、RT1、RT3都能收到该LSA 5。

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    • 第三步，ASBR位置1的RT2 LSA 1在Area 2中洪泛，RT6收到后进行Area 2的SPF计算，计算后向Area 0中发起LSA 4。

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    • 第四步，2.2.2.2 LSA 4在Area 0中洪泛，RT1收到后进行Area 0的SPF计算，计算后向Area 1重新发起LSA 4，并向Area 1中洪泛。

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4. OSPF外部路由开销类型

  • 开销类型1：开销=LSA携带开销 + 到始发ASBR的开销 （优先类型1）

  • 开销类型2：开销 = LSA携带开销 （只保留重发布）

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5. 多区域路由计算总结

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  • LSA洪泛总结

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6. OSPF选路原则

  • 按照路由类型的优先级选择
    • 区域内路由
    • 区域间路由
    • 第一类外部路由（Type 1 External）
    • 第二类外部路由（Type 2 External）
  • 在类型相同的情况下，选择路由开销较小的路由

7. OSPF协议路由聚合/汇总

  • 通告：只通告汇总路由，不通告详细。
  • 不通告：什么都不通告。

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五 OSPF的特殊区域

  • 特殊区域是指人为定义的一些区域，它们在逻辑中一般位于OSPF区域的边缘，只与骨干区域相连。
  • 常见的特殊区域有以下几类：
    • Stub区域
    • Totally Stub区域
    • NSSA区域
    • 完全NSSA区域

1. STUB区域

  • STUB区域

    Stub区域是一个不允许AS外部LSA通告在其内部进行泛洪的区域。

  • Stub区域的特性

    • 允许学习Type 3 LSA
    • 拒绝Type 4、Type 5 LSA
    • Default LSA作为Summary LSA注入到该区域，用以弥补学不到Type 5 LSA的信息，通过ABR被宣告到 Stub area。
    • 外部路由的振荡不会波及Stubqu。

  • Stud区域路由器的路由表条目：

    默认路由 + 区域间路由 + 区域内路由

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  • 在末梢区域中有4个限制条件

    • 一个末梢区域内部的所有路由器也必须拥有相同的链路状态数据库。
    • 虚链路不能在一个末梢区域内进行配置，也不能穿过一个末梢区域。
    • 末梢区域内的路由器不能是ASBR路由器。
    • 一个末梢区域可以拥有多台ABR路由器，但是因为缺省路由的原因，区域内部路由器不能确定哪一台路由器才是到达ASBR路由器的最优网关。

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2. 完全STUB区域

  • 不仅使用缺省路由到达OSPF自主系统外部的目的地址，而是使用缺省路由到达这个区域外部的所有目的地址。

  • 完全末梢区域的ABR将不仅阻塞AS外部LSA，而且阻塞所有的汇总LSA，但除了通告缺省路由的那一条类型3的LSA。

  • 完全Stub区域中最受限的形式：

    • 拒绝所有的LSA 5

    • 拒绝具体的LSA3、LSA4（Summary LSA）

    • Default LSA（默认LSA）作为Summary LSA注入到该区域，用来代表他所拒绝的路由信息。

    • LSDB更小，路由信息更稳定，路由数量更少

    • 默认路由 + 区域内路由

    • 区域内不会有其他区域的具体路由

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3. NSSA区域

  • 带有一些末梢网络的R4必须通过区域2的其中R2和图中的OSPF网络相连。

  • R4仅支持RIP协议，因此，区域2的R2将同时运行RIP协议和OSPF协议，并利用路由重新分配的方法把末梢网络注入到OSPF域。

  • 上述的配置使区域2的R2成为一台ASBR路由器，因此，区域2就不能再是一个末梢区域了。

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  • 允许外部路由通告到OSPF自主系统内部，而同时保留自主系统的其余部分的末梢区域特征。

    • 为实现这一功能，在NSSA区域内的ASBR将始发类型7的LSA来通告那些外部的目的网络。

    • 这些NSSA外部LSA将在整个NSSA区域中进行泛洪，但是Type 7 LSAs会被ASBR路由器转换成 Type 5 LSAs之后泛洪到骨干域。

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  • NSSA系统外部LSA（NSSA External LSA）（LSA 7）

    • 始发于ASBR路由器的，用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地或者OSPF自助系统外部的缺省路由的LSA。
    • NSSA外部LSA通告只在始发这个七类LSA的NSSA区域中进行泛洪

  • 配置

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4. 完全NSSA区域

  • 完全非纯末梢区域允许外部路由通告到OSPF自主系统内部，并使用缺省路由到达这个区域外部的所有目的地址。

  • 完全非纯末梢区域的ABR将不仅阻塞AS外部LSA，而且阻塞所有的汇总LSA，但除了通告缺省路由的那一条类型3的LSA。

  • 拒绝所有的External LSA（LSA 5）

  • 拒绝具体的LSA 3和LSA 4

  • Default Summary LSA注入到本区域m-，用来代表他所拒绝的路由信息。

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5. 缺省路由发布总结

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http://www.dtcms.com/a/299919.html

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