OSPF区域划分和区域间路由(三类LSA)

OSPF区域间路由

一、区域划分的好处

背景：

• 随着网络规模不断扩大，结构也日趋复杂，路由器完成路由计算所消耗的内存、CPU资源也越来越多
• 网络发生故障的可能性也随之增加，如果区域内某处发生故障，整个区域内的路由器都要重新计算路由，这将大大增加路由器的负担，降低网络运行的稳定性

区域划分.png

优点：

• OSPF采用划分区域的方式，将一个大网络划分为多个相互连接的小网络。每个区域内的设备只需同步所在区域内的链路状态数据库，一定程度上降低内存及CPU的消耗。

1.缩小数据库规模（区域间只传递路由信息）

2.方便路由控制（汇总、过滤）

3.扩展性强

二、区域划分的基本概念

1.区域类型

• OSPF区域分为：
  • 骨干区域(area 0)
  • 非骨干区域(非area 0)
• 必须存在骨干区域，可以没有非骨干区域
• 骨干区域必须拥有所有区域的明细路由
• 非骨干区域必须围绕着骨干区域建立
• 以接口进行划分区域，一个接口只能属于一个区域，一台设备可以属于多个区域
• 非骨干区域之间互访需要经过骨干区域

2.设备类型

• 区域内部路由器 (Internal Router)：所有接口都在一个区域的设备
• 区域边界路由器(Area Border Router)：有接口在骨干区域，有接口在非骨干区域的设备，简称ABR
  • ABR是区域间路由传递的重要角色

三、三类LSA(Summary -LSA)

区域间路由传递

区域间的路由传递使用三类LSA

由ABR(区域边界路由器)将从区域的一类LSA和二类LSA整合生成三类LSA(将链路状态信息转化为路由信息)，传递至邻居区域。

区域间路由传递.png

• 如图上图所示，以Area 1中RTD上的192.168.1.0/24的网络为例，
  1. 其对应的一类LSA在Area 1中同步；作为Area 1和Area 0之间ABR的RTB负责将192.168.1.0/24的一类LSA转换成三类LSA并将此三类LSA发送到Area 0。
  2. 作为Area 0和Area 2之间ABR的RTC，又重新生成一份三类LSA发送到Area 2中，至此全OSPF区域内都收到192.168.1.0/24的路由信息。

三类LSA:

三类LSA.png

• 产生者：ABR（ABR为每条区域内路由产生一条LSA3）

  • ABR的定义
    • 必须处于area0与其他区域之间
    • 必须要与area0中的某台设备具有full的邻接关系

• 描述内容：区域间的路由信息

• 防洪范围：区域之间

• 详细内容

  • LS ID：目的网络前缀
  • ADV：ABR的router-id
  • MASK：目的网段的网络掩码。
  • Metric：ABR去往目的网络的开销

• LSA3类：通过将区域内的1,2类LSA，进行提取路由信息，由ABR转化为3类LSA进行传递

• 传递原则

  • 3类LSA在传出一个区域后，需要改变通告者和开销（通告者必须是ABR)
  • 3类LSA是以"叶子"的形式挂在ABR设备上(叶子可以理解为ABR的一条路由)

• 防环规则：

  • 只有ABR才会产生LSA3类

  • 区域划分时，非骨干区域必须围绕骨干区域

  • 当接收来自非骨干区域的3类LSA，接收不计算-------------区域间水平分割

    (接收是为了数据库同步，不计算是为了防环)

四、虚连接的作用

1.不规范的区域设计导致的问题

①骨干区域被分割（骨干区域之间无法正常学习路由）

不规范的2.png

②非骨干区域没有跟骨干区域相连（非骨干区域不存在ABR，该区域路由无法正常学习）

不规范的.png

2.虚连接的特点

虚连接.png

• 虚连接是属于区域0的
• 虚连接只能在非骨干区域实现
• 虚连接是建立在ABR和ABR之间的
• 配置

ospf 
area 1
vlink-peer 10.1.34.4   //peer对端的router-id

• 在配置时，对端设备也需要配置（单播的邻居关系）
• 虚连接不能够跨区域配置（因为只能识别本区域的router-id）

display ospf vlink      //检查vlink邻居关系

• 数据在传输时，需要实际链路的承载，虚连接只负责路由的传递

• 设备在配置了vlink后，会产生vlink链路类型的1类LSA

  • link id：对端的router-id

• LINK DATA：自身的接口IP地址（去网对端设备开销最小的接口地址）

  • Metric：到达对方设备的总开销

虚连接信息.png