思科CCI EI 实验参考快速掌握多区域OSPF协议配置-ielab

作者：ielab-悦然    更新日期：2020年3月25日

       在一个大型 OSPF 网络中，由于SPF不断计算，庞大的路由表和拓扑表的维护以及 LSA的泛洪等都会占用整个网络的资源，因而会大大降低路由器的运行效率。OSPF 协议可以利用区域的概念来减小这些不利的影响。因为在一个区域内的路由器将不需要了解它们所在区域外的拓扑细节。

OSPF 多区域的拓扑结构有如下的优势： 
1. 降低 SPF 计算频率

 
2. 减小路由表 

3. 降低了通告 LSA 的开销 

4. 将不稳定限制在特定的区域 

       一个区域所设置的特性控制着它所能接收到的链路状态信息的类型。区分不同 OSPF 区域类型的关键在于它们对外部路由的处理方式。OSPF 区域类型如下： 
1. 标准区域: 可以接收链路更新信息和路由汇总； 

2. 主干区域: 连接各个区域的中心实体，所有其它的区域都要连接到这个区域上交换路由信息； 

3. 末节区域（Stub Area）：不接受外部自治系统的路由信息； 

4. 完全末节区域（Totally Stubby Area）：它不接受外部自治系统的路由以及自治系统内其它区域的路由汇总，完全末节区域是 Cisco 专有的特性； 

5. 次末节区域(Not-So-Stubby Area,NSSA):允许接收以 7 类 LSA 发送的外部路由信息，并且 ABR 要负责把类型 7 的 LSA 转换成类型 5 的 LSA。 
那我们来看看OSPF多区域的基本配置：
       注意：配置时采用环回接口尽量靠近区域 0 的原则。路由器 R4 的环回接口不在 OSPF 进程中通告，通过重分布的方法进入 OSPF 网络。 
拓扑图：

 

基础和路由配置：
R1(config)#interface lo0
R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#exit 
R1(config)#interface f0/0
R1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shutdown 
R1(config-if)#exit 
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1
R1(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 1
R1(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1
R1(config-router)#exit 

R2(config)#interface lo0
R2(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0
R2(config-if)#exit 
R2(config)#interface f0/0
R2(config-if)#ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#exit 
R2(config)#interface fastEthernet 0/1
R2(config-if)#ip address 192.168.23.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown 
R2(config-if)#exit 
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#router-id 2.2.2.2
R2(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0
R2(config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0
R2(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1
R2(config-router)#exit 

R3(config)#interface lo0
R3(config-if)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.0
R3(config-if)#exit 
R3(config)#interface f0/1
R3(config-if)#ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown 
R3(config-if)#exit 
R3(config)#interface f0/0
R3(config-if)#ip address 192.168.34.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shutdown 
R3(config-if)#exit 
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255 area 0
R3(config-router)#network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0
R3(config-router)#network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 2
R3(config-router)#exit 

R4(config)#interface lo0
R4(config-if)#ip address 4.4.4.4 255.255.255.0
R4(config-if)#exit 
R4(config)#interface f0/0
R4(config-if)#ip address 192.168.34.4 255.255.255.0
R4(config-if)#no shutdown 
R4(config-if)#exit 
R4(config)#router ospf 1
R4(config-router)#router-id 4.4.4.4
R4(config-router)#network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 2
R4(config-router)#redistribute connected subnets 
R4(config-router)#exit 

实验结果查看:
R2#show ip route 

      1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O        1.1.1.1 [110/2] via 192.168.12.1, 00:14:21, FastEthernet0/0
      2.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        2.2.2.0/24 is directly connected, Loopback0
L        2.2.2.2/32 is directly connected, Loopback0
      3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O        3.3.3.3 [110/2] via 192.168.23.3, 00:10:28, FastEthernet0/1
      4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2     4.4.4.0 [110/20] via 192.168.23.3, 00:04:52, FastEthernet0/1
      192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.12.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
L        192.168.12.2/32 is directly connected, FastEthernet0/0
      192.168.23.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        192.168.23.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
L        192.168.23.2/32 is directly connected, FastEthernet0/1
O IA  192.168.34.0/24 [110/2] via 192.168.23.3, 00:10:24, FastEthernet0/1

       路由器 R2 的路由表中既有区域内的路由“1.1.1.0”和“3.3.3.0”，又有区域间的路由“192.168.34.0”，还有外部区域的路由“4.4.4.0”。这就是为什么在 R4 上要用重分布，就是为了构造自治系统外的路由。 

OSPF外部路由分为：
       类型 1（在路由表中用代码“E1”表示）和类型 2（在路由表中用代码“E2”表示）。它们计算外部路由度量值的方式不同： 
       ① 类型 1（E1）:外部路径成本＋数据包在 OSPF 网络所经过各链路成本； 

       ② 类型 2（E2）:外部路径成本，即 ASBR 上的缺省设置。 

       在重分布的时候可以通过“metric-type”参数设置是类型 1 或 2，也可以通过“metric” 参数设置外部路径成本，默认为 20。

R1#show ip ospf database 

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

                Router Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
1.1.1.1         1.1.1.1         1173        0x80000003 0x0036F0 2
2.2.2.2         2.2.2.2         1174        0x80000002 0x003EF4 1

                Net Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.12.1    1.1.1.1         1173        0x80000001 0x00C7EB

                Summary Net Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
2.2.2.2         2.2.2.2         1180        0x80000001 0x00FA31
3.3.3.3         2.2.2.2         937         0x80000001 0x00D650
192.168.23.0    2.2.2.2         1180        0x80000001 0x00A70C
192.168.34.0    2.2.2.2         933         0x80000001 0x00386F

                Summary ASB Link States (Area 1)
          
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
4.4.4.4         2.2.2.2         606         0x80000001 0x009A87

                Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
4.4.4.0         4.4.4.4         91          0x80000002 0x00865F 0

R2#show ip ospf database 

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
2.2.2.2         2.2.2.2         971         0x80000004 0x0039C7 2
3.3.3.3         3.3.3.3         967         0x80000004 0x0029CA 2

                Net Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.23.2    2.2.2.2         970         0x80000001 0x007A21

                Summary Net Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
1.1.1.1         2.2.2.2         1199        0x80000001 0x0033FB
192.168.12.0    2.2.2.2         1199        0x80000001 0x00219D
192.168.34.0    3.3.3.3         963         0x80000001 0x001094

                Summary ASB Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
4.4.4.4         3.3.3.3         636         0x80000001 0x0072AC

                Router Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
1.1.1.1         1.1.1.1         1204        0x80000003 0x0036F0 2
2.2.2.2         2.2.2.2         1203        0x80000002 0x003EF4 1

                Net Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.12.1    1.1.1.1         1204        0x80000001 0x00C7EB

                Summary Net Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
2.2.2.2         2.2.2.2         1209        0x80000001 0x00FA31
3.3.3.3         2.2.2.2         966         0x80000001 0x00D650
192.168.23.0    2.2.2.2         1209        0x80000001 0x00A70C
192.168.34.0    2.2.2.2         962         0x80000001 0x00386F

                Summary ASB Link States (Area 1)
          
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
4.4.4.4         2.2.2.2         635         0x80000001 0x009A87

                Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
4.4.4.0         4.4.4.4         119         0x80000002 0x00865F 0

       以上输出结果包含了区域 1 的 LSA 类型 1、LSA 类型 3、LSA 类型 4、LSA 类型 5 的链路状态信息,以及区域 0 的 LSA 类型 1，LSA 类型 3，LSA 类型 4 的链路状态信息。同时看到路由器 R1 和 R2 的区域 1 的链路状态数据库完全相同。 

      相同区域内的路由器具有相同的链路状态数据库，只是在虚链路的时候略有不同；命令“show ip ospf database”所显示的内容并不是数据库中存储的关于每条 LSA的全部信息，而仅仅是 LSA 的头部信息。要看 LSA 的全部信息，该命令后面还有跟详细的参数，如“show ip ospf database router”。