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1.OSPF多区域

1.1 OSPF多区域的概述

通常现实中的网络拓扑是非常大型和复杂的,而SPF算法的反复计算,庞大的路由表和拓扑表的维护等都会占用大量的路由器资源,这会降低路由器的运行效率。
而OSPF协议可以通过划分区域来减小这些不利的影响,也就是说OSPF协议划分多个区域后,每一个区域的路由器只需要了解所在区域的网络路由拓扑,并不需要了解整个网络的路由拓扑,这样就减小了路由表,降低了SPF算法的计算量和LAS的开销。

1.2 OSPF多区域的生成原因

1.改善网络的可扩展性
2.快速收敛

1.2 OSPF的通信量

1.域内通信量:就是同一个OSPF区域内的路由器交换数据包的通信量
2.域间通信量:是一个OSPF区域的路由器和另一个OSPF区域的路由器交换数据包时的通信量
3.外部通信量:OSPF区域内的路由器和OSPF区域外或另一个自治区域的路由器交换数据包的通信量

1.3 OSPF中的路由器的类型

1.内部路由器:路由器只保存本区域的链路状态信息
2.区域边界路由器(ABR):连接区域与其他区域的路由器;将连接区域的链路状态信息总汇后发给区域0,并将其他区域的的链路状态信息发给连接的区域
3.自治系统边界路由器(ASBR):用来连接OSPF区域和外部的路由器;并将外部路由注入到OSPF网络中

4、OSPF区域的类型

1.骨干区域:area 0,OSPF区域的核心,其他区域都要连接到该区域
2.非骨干区域–根据能够学习的路由种类来区分
非骨干区域分为标准区域,末梢区域(stub),完全末梢(Totally stubby)区域,非纯末梢区域(NSSA)。
接下来我们介绍一下末梢区域和完全末梢区域。
满足一下条件的可以被认定为末梢区域和完全末梢区域

  • 只有一个默认路由作为其区域的出口
  • 区域不能作为虚链路的穿越区域
  • Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR
  • 不能使骨干区域Area 0
    3.末梢区域减少了LSA的数量,减少了路由器资源的浪费,不允许有LSA4、LSA5、LSA7通告,ABR会向末梢区域发送一条默认路由。
    4.完全末梢区域只接受一条由LSA3提供的默认路由,没有LSA3、LSA4、LSA5、LSA7通告。
    这样大大减少了路由器中的路由条目,因此,这些路由器的性能将得到大大的提升,并且内存也得到了节省。

5、OSPF链路状态通告类型

1.链路状态数据库的组成

每个路由器都创建了由每个接口、对应的相邻节点和接口速度组成的数据库
链路状态数据库中每个条目称为LSA(链路状态通告),常见的有六种LSA类型
2.通告类型

Type 1 路由器LSA 由区域内的路由器发出的,描述了路由器的的链路状态和花费,传递到整个区域内
Type 2 网络LSA 由区域内的DR发出的,描述了区域内变更信息,传递到整个区域内
Type 3 网络汇总LSA ABR发出的,其他区域的汇总链路通告,描述了其他区域内某一网段的路由,区域间传递
Type 4 ASBR汇总LSA ABR发出的,用于通告ASBR信息,确定ASBR的位置,不会出现在ASBR所属区域之内
Type 5 AS外部LSA ASBR发出的,用于通告外部路由,告诉相同AS的路由器通往外部AS的路径,在整个AS中进行泛洪
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路由,与Type 5类似,仅在非纯末梢区域内进行泛洪,传递时会被ABR转换为LSA5
  • 类型1,路由器LSA:
    所有路由器都会生成这一类型的链路状态通告
    指明了它们的状态和沿每条链路方向出站的代价,以及该链路上所有已知的 OSPF 邻居
    只在本区域内泛洪
    链路状态ID是源路由器ID

  • 类型2,网络LSA:
    由DR生成
    指明了所有与之相连的路由器
    只在本区域内泛洪
    链路状态ID是DR的ip接口地址

  • 类型3,汇总LSA:
    由ABR生成
    将从一个区域学到的信息发送给其他区域
    在除了绝对末节区域和完全NSSA区域外的所有区域泛洪
    链路状态ID是目的网络地址

  • 类型4,ASBR汇总LSA
    由同区域,离ASBR最近的ABR生成
    指明如何到达ASBR
    在除了绝对末节区域和完全NSSA区域外的所有区域泛洪
    链路状态ID是所描述的ASBR的路由器ID

  • 类型5,自治系统LSA
    由ASBR生成
    指明到达自治系统外部网络的路由
    在除了绝对末节区域和完全NSSA区域外的所有区域泛洪
    链路状态ID是外部网络地址

  • 类型7,NSSA区域中对外部路由使用
    由ASBR生成
    指明到达区域外部网络的路由
    在NASS区域内泛洪

    2.路由的重分发

    2.1、路由重分发的考虑

    度量值(每种协议的度量值不一样)
    管理距离(优先级)

    2.2、重分发到OSPF域中路由路径类型

    用于2个或以上的ASBR通向同一个外部网络时的选路
    1.类型1(type1或者E1),考虑的是源地点到目的地点的代价。例如上图中AR1到AR4,可以经过AR2或AR3;AR1—AR2—AR4的代价为25(5+20),AR1—AR3—AR4代价为48(30+18),所以选择从AR2走。
    2.类型2(type2或E2),只考虑外部路由的代价,思科和华为默认。例如上图,AR1—AR2—AR4代价为20,AR1—AR3—AR4代价为18,优先从AR3走。

3.每个路由协议对应的优先级

4.配置命令
[R1]rip 1
[R1-rip-1]import-route ospf 1 cost 3
把ospf协议注入到rip进行路由重分发,路径类型缺省为路径类型2(外部开销),成本开销为3(对于rip的度量值是跳数),rip中重分发ospf要指定cost的值,最大为15跳
[R1-rip-1]ospf 1
[R1-ospf-1]import-route rip 1 type 1 cost 1
把外部rip协议注入到OSPF进行路由重分发,使用路径类型1(内部开销+外部开销),成本开销为1(COST=100M/BW)

default-route-advertise always ------ OSPF重分发默认路由
import-route direct ---------------------OSPF重分发直连路由
import-route static ----------------------OSPF重分发静态路由

3.NSSA区域

1.NSSA区域重分发路由类型

NSSA区域是OSPF RFC的补遗,LSA类型7仅在此区域泛红,有类似于末梢区域和完全末梢区域的优点,也可以包含ASBR。
N1、N2:在通过NSSA区域ABR后转换成E1、E2

2、OSPF路径和地址汇总

(1)路径类型
优先级:1表示最高的优先级,4表示最低的优先级
路由表添加路由条目时,如果目的网段相同,会选择优先级高的路由条目添加到路由表中

区域内路径:优先级1
区域外路径:优先级2
类型1的外部路径:优先级3
类型2的外部路径:优先级4
(2)地址汇总
优点:通过以下作用来节省资源

减少了泛洪的LSA数量
屏蔽一些网络不稳定的细节
减少路由表中的路由条目

3.区域内对应的LSA类型

骨干区域(区域0) 允许 允许 允许 不允许
非骨干区域、非末梢区域 允许 允许 允许 不允许
末梢区域 允许 允许 不允许 不允许
完全末梢区域 允许 不允许 不允许 不允许
NSSA 允许 允许 不允许 允许

3.OSPF路径和地址汇总

(1)路径类型
优先级:1表示最高的优先级,4表示最低的优先级
路由表添加路由条目时,如果目的网段相同,会选择优先级高的路由条目添加到路由表中

区域内路径:优先级1
区域外路径:优先级2
类型1的外部路径:优先级3
类型2的外部路径:优先级4
(2)地址汇总
优点:通过以下作用来节省资源

减少了泛洪的LSA数量
屏蔽一些网络不稳定的细节
减少路由表中的路由条目

4、虚链路

1.概念

虚链路是一条通过一个非骨干区域链接到骨干区域的链路,这是一种应急措施,用于本来这个区域连接区域0的ABR损坏。

2.规则与特点

虚链路必须配置在两台ABR路由器之间
传送区域不能是一个末梢网络
虚链路的稳定性取决于其经过的区域的稳定性
虚链路有助于提供逻辑冗余

3.配置命令

[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 1.1.1.1
互相指定被穿越区域两端的ABR的路由ID
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 2.2.2.2

[R2]dis ospf vlink
查看本地上通过虚链路建立的OSPF邻居关系

5.配置实验

3.png

首先配置六个路由器的接口ip以及loopback回环地址:

  • R1 1.1.1.1 32
  • R2 2.2.2.2 32
  • R3 3.3.3.3 32
  • R4 4.4.4.4 32
  • R5 5.5.5.5 32
  • R6 6.6.6.6 32

- 1.首先由于R1是末梢网络配置R1的默认路由路由ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2

- 2.其次配置R2的area 1 区域的NET 20.0.0.0 0.0.0.255

配置R2到R1的静态路由ip route-static 1.1.1.1 32 10.0.0.2
在R2的ospf 1输入import-route direct OSPF重分发直连路由
2.png

- 3.进入R3的OSPF区域首先配置area0 network 30.0.0.0 0.0.0.255

  • network 3.3.3.3 0.0.0.0
  • 再配置area1 network 20.0.0.0 0.0.0.255
  • 配置AR3到AR5的默认路由 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 40.0.0.8
  • 再进行OSPF重分发默认路由 default-route-advertise always
  • OSPF重分发直连路由 import-route direct
    2.png

    - 4.进入R4的OSPF区域首先配置area0 net 30.0.0.0 0.0.0.255

  • net 4.4.4.4 0.0.0.0
  • 再进入R4的RIP区域配置 version 2
  • undo summary
  • network 50.0.0.0
  • 再进入OSPF注入RIP:[Huawei-ospf-1]import-route rip 1 type 1 cost 1
  • 再进入RIP注入OSPF: [Huawei-rip-1]import-route ospf 1 cost(路由器跳数) 5
  • 还是在rip中 [Huawei-rip-1]default-route originate (在RIP和OSPF互相注入需要)
  • 2.png

    - 5.由于AR5是末梢网络配置AR5的默认路由 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 40.0.0.7

    - 6.进入R6设置RIP区域 version 2

  • undo summary
  • network 50.0.0.0
  • network 6.0.0.0
    2.png
  • AR1pingAR6
  • 2.png