HCIP（第六天）—— OSPF（三）
OSPF的不规则区域
OSPF区域划分的要求:
1、区域之间必须存在ABR设备
2、区域划分必须按照星型拓扑结构划分。
常见的不规则区域：
1、远离骨干的非骨干区域
2、不连续骨干区域
不规则区域问题的解决方法
方法一：使用VPN隧道使非法的ABR合法化
在这个过程中，可以注意到一点，就是R4在创建虚拟专线后，可以直接通过拓扑信息学习到区域o的路由信息，同时也可以通过R2将区域0的路由信息发送给R4，而R4会无条件信任自己通过拓扑学来的路由信息，就算使开销值非常大。
使用VPN隧道解决不规则区域的缺点:
1、因为隧道的存在，可能出现选路不佳的情况，导致数据额外进行封装，浪费资源。
2、可能会出现重复更新的情况
3、因为虚拟链路的存在，AR4和AR2之间需要建立邻居关系，就导致AR2和AR4之间的周期性数据都要穿过中间的区域1，导致中间区域的资源浪费。
方法二：使用OSPF虚链路解决不规则区域问题
虚链路的配置是在虚链路需要穿过区域内进行配置
虚链路的配置一定使双向的。
虚链路只能穿越一个区域——虚链路永远属于区域0。
display ospf vlink —— 查看VLINK信息
使用虚链路解决不规则区域的缺点:
1、因为虚拟链路的存在，AR4和AR2之间需要建立邻居关系，就导致AR2和AR4之间的周期性数据都要穿过中间的区域1，导致中间区域的资源浪费。
2、只能穿越一个区域
方法三：多进程双向重发布
重发布需要运行在同时运行不同协议的边界路由器上，OSPF把这样的边界路由器称为ASBR即自治系统边界路由器（协议边界路由器)，只有执行了重发布动作之后的设备才能被称之为ASBR设备。
导入的路由信息其标志为：O_ASE，被认定为域外的路由信息可控性较差。
使用多进程双向重发布解决不规则区域的缺点:
发布进来的路由均为域外路由，可控性较差。
LSA（链路状态通告）
OSPF协议在不同网络环境下产生的携带不同信息的载体。
LSDB —— 链路状态数据库
SPF —— 最短路径优先算法
LSA的头部内容
1、LSA的三元组
链路状态类型，链路状态lID，通告路由器，通过这三个参数可以唯一的标识出一条LSA。
（1）Type：LSA的类型，在OSPFV2版本中，需要掌握的LSA类型一共有6种。
（2）LinkState ID：链路状态标识符用来标记一条LSA信息，相当于是一条LSA信息的名字。
（3）AdvRouter：通告路由器,发出这条LSA信息的设备的RID。
2、Age：LSA的老化时间（单位是s），当一条LSA信息被路由器产生时从0开始计时，整个LSA在网络种传递的全过程，计时不中断。
当有新的LSA到达时，将会覆盖旧的LSA信息。一般情况下，LSA的老化时间应该小于1800S(因为OSPF每1800S会进行一次周期更新。)为了防止老化时间无限制的增长，我们设计了一个最大老化时间—— MAX age —— 3600s ——当一条LSA的老化时间到达最大老化时间时，将被认定失效，将从本地的LSDB中删除掉。
3、Seq：序列号，32位二进制构成，由8位16进制来表示。一台路由器，每发送同一条LSA信息，则将携带一个序列号，并且序列号依次加1。
序列号空间分类：
（1）直线型序列空间：从最小值开始一直到最大值，依次加1，新旧关系容易判断，但是数量有限。若超出上限，则将无序号可用，导致新旧关系无法判断。
（2）循环型序列空间：序号可以循环使用，不会出现序号使用完的情况，但是若两个序号差值比较大的时候，可能会导致新旧关系无法判断。
（3）棒棒糖型序列空间：OSPF使用的就是这种序列空间，但是，其进入循环部分后，依旧会面临循环型序列空间的问题，所以，OSPF要求其不能进行循环，相当于是一个直线型序列空间，其取值0X80000001 - 0X7FFFFFFE。
OSPF刷新序列号空间的方法:
当一条LSA信息的序列号达到0x7FFFFFFE是，发出的路由器会将他的老化时间改为3600s，其他设备收到这条LSA信息后，会根据序号判断这是一条最新的LSA信息，将改信息刷新到本地LSDB中。之后，因为这条LSA信息的老化时间达到3600s，则将这条LSA信息删除掉。始发的路由器会再发送一条相同的LSA信息，其序列号使用0x80000001，其他设备收到后将会把最新的LSA信息刷新到LSDB中，则刷新了序列号空间。
4、chksum：校验和也会参与LSA的新旧比较确保数据完整性。当两条LSA三元组相同，并且序列号也相同时，则可以使用校验和比较，校验和大的认定为新。
OSPF常见LSA类型
| 类型 | LS ID | 通告者 | 作用范围 | 携带信息 |
|---|---|---|---|---|
| Type - 1 LSA Router |
通告者的RID | 区域内所有运行 OSPF协议的路由 器的RID |
单区域 | 本地接口的直连拓扑 |
| Type - 2 LSA Network |
DR接口的IP地址器的RID |
单个MA网络中DR所在的路由 | 单区域 | 单个MA网络拓扑信息的补充信息 |
| Type - 3 LSA Sum - Net(summary) |
路由信息的目标网络号 | ABR在通过下个ABR设备时将会被修改为新的ABR设备 | ABR相邻的单区域 | 域间路由信 息 |
| Type - 4 LSA Sum - Asbr (asbr) |
ASBR的RID | ASBR同区域的ABR设备，在通过下一个ABR设备时将会被修改为新的ABR设备 | 除去ASBR所在区域的单区域 | ASBR的位置后后 |
| Type - 5 LSA External(ase) |
域外路由的目标网络号 | ASBR | 整个OSPF域 | 描述的是本AS之外的路由信息 |
| Type - 7LSA NSSA |
域外路由的目标网络号 | ASBR，离开NSSA区域后转换成5类 | NSSA区域 | 域外路由信息 |
1、Type - 1LSA：网络中所有设备都会发送，并且只发送一条一类LSA。一类LSA的LS ID取值等同于通告者的RID。
LINK：用来描述路由器接口连接情况的参数，一个接口可以使用多条Link来进行描述。
Link type： 这个类型主要和接口的网络类型有关，他会根据接口的网络类型判断这个接口运行在一个什么样的网络当中。
2、Type - 2LSA：在MA网络当中，仅依靠1类LSA可能会出现信息描述不完整的情况，所以，需要通过2类LSA对缺失的信息进行补充。因为2类LSA提供的都是公共信息，所以，并不需要所有设备都发，在一个MA网络当中，只需要一台设备发送就可以了。
所有携带路由信息的LSA都需要通过1类和2类LSA进行验算。
所谓验算就是指传递路由信息的通告者的位置信息需要通过1类，2类LSA信息计算出来。
3、Type - 3LSA：传递的是域间路由信息，主要携带的是目标网段信息和开销值。目标网段信息通过LS ID来进行携带，里面也会包含其掩码信息。其中的开销值指的是通告者到达目标网段的开销值。
4、Type - 4LSA：辅助5类LSA完成验算过程，找到ASBR的位置。里面只携带一个开销值，指的是通告者到达ASBR的开销。
V —— 置1，则代表该路由器是VLINK的一个端点
E —— 置1，则代表该路由器是ASBR设备
B —— 置1，则代表该路由器是区域边界设备ABR。
5、Type - 5LSA
Metric (cost)：5类LSA携带的通过重发布导入进来的域外的路由信息，因为不同网络对度量值的评判标准不同，所以，当域外路由导入到本网络当中，我们将放弃其原先的开销值，而赋予他一个定义值seed-metric（种子度量值）。OSPF网络中默认的种子度量值为1。
在重发布时修改种子度量值：import-route rip 1 cost 10
E Type：一个标记位，当标记位置0时，则代表使用类型1;当标记位置1时，则代表使用类型2----指的是开销值的类型--- OSPF协议默认使用类型2。
类型1:如果开销值类型为类型1，则域内所有设备到达域外目标网段的开销值等于本地到达通告者的开销值加种子度量值。[r4-ospf-1]import-route rip 1 type 1 ---重发布时修改开销值类型
类型2:如果开销值类型为类型2，则所有域内设备到达域外目标
网段的开销值都等同于种子度量值。
Forwarding Address：转发地址，一个重定向地址，类似于RIPV2中的下一跳字段，当出现选路不佳的情况，则将会把最佳选路信息携带在这个字段上，则将按照转发地址寻找下一跳，而不再按照算法寻找通告者。5类LSA中，在不存在选路不佳的情况下，将使用0.0.0.0来进行填充。
Tag：路由标记，可以给5类LSA打标记，方便后面通过标记来抓取流量。
[r4-ospf-1]import-route rip 1 tag ?
INTEGER<0-4294967295> Tag value