OSPF多区域原理与配置

第7章-OSPF多区域原理与配置

【OSPF三种配置方法】

   1、network 192.168.1.0    0.0.0.255   area0

   2、network 0.0.0.0  255.255.255.255    area0

   3、network 192.168.1.1     0.0.0.0       area0

【OSPF通信量分三类】

域内通信量：LSA1、LSA2

域间通信量：LSA3

外部通信量：LSA4、LSA5、LSA7

a)标准区域允许‘域内’‘域间’及‘外部’通信量。LSA为（1.2.3.4.5）

b)末梢区域不允许‘外部’通信量存在，允许‘域内’‘域间’通信量及一条默认路由。LSA为（1.2.3）

c)完全末梢只允许‘域内’通信量及一条默认路由。LSA为（1.2）

d)非纯末梢不允许其他区域的外部通信量，允许‘域内’‘域间’及‘本区域’外部通信量。LSA为（1.2.3.7）

e)完全非纯末梢只允许本区域内部，本区域外部通信量及一条默认路由存在，不允许区域间及其他区域外部通信量存在。LSA为（1.2.7）

类型代码	描述	用途
Type 1	路由器LSA	由区域内的路由器发出的
Type 2	网络LSA	由区域内的DR发出的
Type 3	网络汇总LSA	ABR发出，其他区域的汇总链路通告
Type 4	ASBR汇总LSA	ABR发出，用于通告ASBR信息
Type 5	AS外部LSA	ASBR发出的，用于通告外部路由
Type 7	NSSA外部LSA	NSSA区域内的ASBR发出的，用于通告本区域连接的外部由

表-LSA类型

一、OSPF的多区域

【使用OSPF协议经常遇到的问题】

Ø在大型网络中，网络结构的变化是时常发生的，因些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

Ø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，路由器就会越来越低效

Ø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CPU和内存资源彻底耗尽，从而导致路由器的崩溃

【解决OSPF协议的以上问题】

      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，而不是每一个路由的细节

（1）、生成OSPF多区的原因

1、生成OSPF多区域的原因

改善网络的可扩展性

快速收敛

2、OSPF区域的容量

Ø单个区域所支持路由器的范围大约是30~200

Ø一些区域包含25台都有可能会显多了，而另一些区域却可以容纳多于500台的路由器

【对于和区域相关的通信量定义了下面三种类型】

域内通信量（Intra-AreaTraffic）：指单个区域内路由器之间交换的数据包构成的

通信量

域间通信量（Inter-AreaTraffic）：指由不同区域的路由器之间交换的数据包构成

的通信量

外部通信量（External-Traffic）：指由OSPF区域内的路由器与OSPF区域外或另一

个自治系统内的路由器之间交换的数据包构成的通信量

【分层路由的优势】

Ø降低了SPF运算的频率

Ø减少了路由表

Ø减小了链路状态更新报文（LSU）的流量

（2）、路由器的类型

内部路由器（Internal Router）：指所有接口都属于同一个区域的路由器

区域边界路由器（Areea BorderRouter）：指连接一个或多个区域到骨干区域的路

由器，并且这些路由器会作为夫域间通信量的路由网关。ABR路由器至

少有一个接口是属于骨干区域的，而且必须为每一个与之相连的区域维

护不同的链路状数据库

自治系统边界路由器（Autonomous SystemBoudary Router,ASBR）:可以认为是

             OSPF域外部的通信量进入OSPF域的网关路由器，也就是说，ASBR路由

器是用来把其他路由选择协议学习到的路由通过路由选择重分配的方式

注入到OSPF域的路由器

（3）、区域的类型

Ø非骨干区域为做优化处理成为标准区域，经过优化配置后，可以分为四种末梢

Ø类型：骨干区域、标准区域、末梢区域、完全末梢区域、非纯末梢区域、完全非纯末梢区域

Ø运行OSPF的整个区域属于一个自治系统(AS)，除了AS的路由都属于外部路由

1、骨干区域Area0

该区域的ID一定为0，它是连接所有其他区域的核心域，相当于交换网络的汇聚层

2、标准区域

Ø该区域可以接收各种链路状态信息和汇总的路由通告

Ø没有特殊定义的区域就是标准区域

二、链路状态数据库

（1）、链路状态数据库的组成

Ø每台路由器都创建了由每个接口，对应的相邻节点和速率组成的数据库

Ø链路状态数据库中的每个条目都称为LSA（链路状态通告）

（2、）链路状态通告

   LSA有六种类型：LSA1、LSA2、LSA3、LSA4、LAS5、LAS7

LSA1（路由器LSA：Router LSA）:每一台运行OSPF路由协议的路由器都会产生

路由器的LSA通告，这些LSA通告只会在始发它们的区域内部进行泛洪

LSA2（网络LSA：Network LSA）：每一个地址网络（广播型和NBMA）中的指定路

由器（DR）都将会产生网络LSA通告。它仅仅在产生这条网络LSA的区

域内部进行泛洪

LSA3（网络汇总LSA：Network Summary LSA）：是由ABR路由器发出的。ABR路

路器将发送汇总LSA到一个区域，用来通告该区域外部的目的地址

三、0SPF多区域配置

（1）、配置多区域OSPF

没有特殊的命令来生成ABR，只要一台路由器的两个接口被配置到不同的区

域，那么这笞路由器就会成为ABR

R1(config)# router ospf 1

            network10.0.0.0  255.255.255.255 area 0

R2(config)# router ospf 1

            network10.0.0.0  0.255.255.255  area 0

            network10.2.0.0  0.255.255.255  area 1

（注意：ospf 1是进程号，R1和R2的进程号不一定要一样）

（2）、OSPF多区域配置的验证及OSPF路由表

1、OSPF常用的检查命令

命令	说明
Show ip router	查看路由表信（直连、静态等）
Show ip router ospf	只查看OSPF学习到的路由
Show ip protocol	查看OSPF协议配置信息
Show ip ospf	查看在路由器上OSPF是如何配置的以及ABR的信息
Show ip ospf database	查看LSDB内的所有LSA数据信息
Show ip ospf interface	查看接口上OSPF配置的信息（进程、Router ID）等
Show ip ospf neighbor	查看OSPF邻居和邻接的状态（Full表示完全邻接）
Debug ip ospf adj	查看路由器邻接的整个过程
Debug ip ospf packet	查看每个OSPF数据包的信彷（包括OSPF版本等）
Clear ip route	清空路由表

2、OSPF路由表

（O:代表OSPF区域内的路由；O |A:代表OSPF区域间的路由）

区域内路径（Intra-area Path）：是指在路由器所在的区域内就可以到达目的地

的路径

区域间路径（Inter-area Path）：是指在其他区域但仍在OSPF自治系统内的目

的地路径，打上了IA标志的条目就是区域间路径

3、路由器对路由条目的选择

Ø路由器只把最优的路由条目添加到自己的路由表中

Ø路由器在选择路由条目并将其添加到路由表中时，使用两个参数：

      Metrics(度量值)：代表距离，由度量值来确定寻路时的最优路径

      Distance Metric（管理距离）：是指一种路由协议的路由可信度

      OSPF路由协议中的度量值为接口代价（Cost）

      RIP路由协议中度量值代表距离/跳数

      OSPF协议的管理距离默认是110，度量值是接口代价

      RIP协议的管理距离是120，度量值是跳数

静态路由的管理距离是1，度量值是0

【路由器对路由条目的选择过程】

a)当路由器收到相同目的地址的的路由条目时，首先比较管理距离，选择管理距离小的路由条目添加到路由表中

b)如果管理距离相同，则比较度量值，选择度量值小的路由条目添加到路由表中

c)当收到目的地址，度量值和管理距离值都相同的路由条目时，路由表中会形成负载均衡的路由条目

d)当线路出现故障时，管理距离小的路由失效，管理距离大的路由为最佳路由，会被路由器选入路由表中

四、Stub区域及配置

（1）、LSA4和LSA5

1、LSA4

      ASBR汇总LSA（ASBR Summary LSA）：也是由ASBR路由器始发的

2、LSA5

自治系统外部LSA（Autonomous SystemExternal LSA）：也称为外部LSA，始发于ASBR路由器，用来通告到达OSPF自治系统外部的目的地或者OSPF自治系统外部的默认路由的LSA

（2）、末梢区域和完全末梢区域

Østub区域内不能有自治系统边界路由器（ASBR）

Østub区域允许LSA1、LSA2、LSA3类型，禁止LSA4、LSA5、LSA7进入stub区域

ØTotally  Stubby（完全末梢）允许LSA1、LSA2和一个默认路由，禁止其他型进入

【满足以下四个条件的区域可以被认定为stub或者Totally Stubby区域】

a)只有一个默认路由作为其他区域的出口

b)区域不能作为虚链路的穿越区域

c)stub区域里无自治统边界路由器（ASBR）

d)不是骨干区域Area 0

《注意》：
配置成NSSA区域的路由器也不能和其他非NSSA区域的路由器形成邻接关系

（3）、配置末梢区域和完全末梢区域

Ø配置末梢区域要求在本区域中所有路由器上都配置末梢命令

Ø配置完全末梢区域要求在本区域中ABR上配置完全末梢命令，在其他路由器上配置末梢命令

【配置Stub Area】

   Router(config-router)# area area-id stub

如：Router(config-router)#area 1 stub

【配置 Totally Stubby Area】

   Router（config-router）# area area-id stub no-summary

如：Router（config-router）# area 1 stub no-summary