ospf多区域原理与配置

前言

在大型网络中，使用OSPF路由协议经常遇到以下问题。
1.在大型网络中， 网络结构的变化是时常发生的，因此OSPF路由器就会经常运行SPF算法来重新计算路由信息，大量消耗路由器的CPU和内存资源。
2.在OSPF 网络中，随着多条路径的增加，路由表变得越来越庞大，每一-次路径的改变都使路由器不得不花大量的时间和资源去重新计算路由表，路由器变得越来越低效。
3.包含完整网络结构信息 的链路状态数据库也会越来越大，这将有可能使路由器的CPU和内存资源彻底耗尽，从而导致路由器的崩溃。

为了解决这个问题，OSPF 允许把大型区域划分成多个更易管理的小型区域。这些小型区域可以交换路由汇总信息，而不是每-个路由的细节。通过划分成多个小型区域，OSPF 的工作可以更加流畅。

1.生成OSPF多区域

1.1生成OSPF多区域的原因

1.改善网络的可拓展性
2.快速收敛

1.2 OSPF的三种通讯量

1.域内通讯量（Intra-Area Traffic)
2.域间通讯量（Intra-Area Traffic)
3.外部通讯量（Intra-Area Traffic)

1.3 路由器的类型

1.内部路由器
2.区域边界路由器
3.自治系统边界路由器

1.4 区域的类型

1.骨干区域Area 0
该区域的id一定为0，它是连接所有其他区域的核心区，相当于交换网络的汇聚层
2.非骨干区域
该区域可以接受各种链路状态信息和汇总的路由通告。没有特殊定义的区域就是标准区域。
（1）标准区域
（2）末梢区域（stud）
（3）完全末梢（todally stubby)区域
（4）非纯末梢区域（nssa)
（5）完全非纯末梢区域（todally nssa)

1.5 链路状态数据库的组成

链路状态数据库中每个条目成为lsa（链路状态通告）
常见的6中lsa类型
type1 路由器lsa ：由区域内的路由器发出的
type2 网络lsa：由区域内的dr发出的
type3 网络汇总lsa:ABR发出的，其他区域的汇总链路通告
type4 ASBR汇总LSA：ABR发出的通告，用于ASBR信息
type5 AS外部lsa ：ASBR发出的，用于通告外部路由
type6 nssa外部lsa ：NSSA区域的，用于通告外部路由器nssa区域内的ASBR发出的用于通告本区域连接的外部路由器

2. 实验

实验1.配置OSPF多区域及验证OSPF路由表

路由器1
R1#CONF T进入全局模式
R1(config)#int f0/0进入接口
R1(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0配置接口IP
R1(config-if)#no shutdown开启此接口
R1(config-if)#exit退出
R1(config)#int loopback 1进入环回口
R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.255配置环回口IP
R1(config-if)#exit退出
R1(config)#router ospf 110开启ospf进程并配置进程号
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1手动配置routerid
R1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 1宣告直连网段在区域1
R1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 1宣告直连网段在区域1
路由器2
R2#CONF T进入全局模式
R2(config)#int f0/0进入接口模式
R(config-if)#ip add 10.1.1.2 255.255.255.0配置接口IP
R2(config-if)#no shutdown开启此接口
R2(config)#int f1/0进入接口模式
R(config-if)#ip add 10.1.2.2 255.255.255.0配置接口IP
R2(config-if)#no shutdown开启此接口
R2(config-if)#exit退出
R2(config)#int loopback 2进入环回口
R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.255配置环回口IP
R2(config-if)#exit退出
R2(config)#router ospf 110启用ospf进程并配置进程号
R2(config-router)#router-id 2.2.2.2手动配置routerid
R2(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 1宣告直连网段在区域1
R2(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 0宣告直连网段在区域0
R2(config-router)#network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0宣告直连网段在区域0
路由器3
R3#CONF T进入全局模式
R3(config)#int f0/0进入接口模式
R3(config-if)#ip add 10.1.2.3 255.255.255.0配置接口IP
R3(config-if)#no shutdown开启此接口
R3(config)#int f1/0进入接口
R3(config-if)#ip add 10.1.3.3 255.255.255.0配置接口IP
R3(config-if)#no shutdown开启此接口
R3(config-if)#exit退出
R3(config)#int loopback 3进入环回口
R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.255配置环回口IP
R3(config-if)#exit退出
R3(config)#router ospf 110启用ospf进程并配置协议号
R3(config-router)#router-id 3.3.3.3配置routerid
R3(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 0宣告直连网段在区域0
R3(config-router)#network 10.1.3.0 0.0.0.255 area 2宣告直连网段在区域2
R3(config-router)#network 3.3.3.3 0.0.0.0 area 2宣告直连网段在区域2
路由器4
R4#CONF T进入全局模式
R4(config)#int f0/0进入接口模式
R4(config-if)#ip add 10.1.3.4 255.255.255.0配置接口IP
R4(config-if)#no shutdown开启此接口
R4(config-if)#exit退出
R4(config)#int loopback 4进入环回口
R4(config-if)#ip add 4.4.4.4 255.255.255.255配置环回口IP
R4(config-if)#exit退出
R4(config)#router ospf 110启用OSPF进程并配置进程号
R4(config-router)#router-id 4.4.4.4配置routerid
R4(config-router)#network 10.1.3.0 0.0.0.255 area 2宣告直连网段在区域2
R4(config-router)#network 4.4.4.4 0.0.0.0 area 2宣告直连网段在区域2
完成后查看各路由器路由表并进行网络联通性测试





各路由器之间学习到了各路由器的路由信息，网络联通性也
域间路由器显示为OIA
域内路由器显示为O
show ip ospf database router可以看到第一类LSA

show ip ospf database network可以查看第二类LSA

show ip ospf database summary 可以看到第三类LSA

总结

路由器只会把最优的路由条目添加到路由表
选择路由条目的依据
1.管理距离
2.度量值
负载均衡：一条路由去往同一目的地时，有两个下一跳路由
双向重分发
使用场合：在同一台路由器运行了多种路由协议的情况下使用
原理：将一种路由协议学习到的路由分发进其他的路由协议进程中，互相分发，互相学习对方的路由协议中的路由，最终达到路由表完整的状态