OSPF特殊区域（stub与totally stub）

 作者：兔砸网工-阿毛

1.stub与totally stub概述

         随着网络规模逐渐变大，OSPF的LSDB规模也变大，因此带来更高的设备性能要求，从而导致一些旧设备或者性能较低的设备运行卡顿，造成网络卡顿。为了优化OSPF的算法，减少低性能设备中LSA的数量以及减少路由条目，从而降低低性能的设备的性能压力，OSPF提出了特殊区域的概念，Stub与NSSA区域，本章主要关注于Stub与totally Stub区域的实验。
        Stub区域，又称为末梢区域，通常用于自治系统的边界。
          特点：
                1.不允许4、5类LSA进入该区域，区域内LSDB只存在1、2、3类LSA。
                2.可以传递域间明细路由（3类LSA）。
                3.ABR会自动下发一条3类LSA的缺省路由。
                4.不能引入外部路由。
                5.Stub区域内所有的路由器都需要使能Stub特性。
        Totally Stub区域：又称为完全末梢区域。
           特点：
                1.不允许3、4、5类LSA进入该区域，区域内LSDB只存在1、2、3类LSA。
                2.不能传递域间明细路由（3类LSA）。
                3.ABR会自动下发一条3类LSA的缺省路由。
                4.同样不能引入外部路由。
                5.Totally stub区域内所有的路由器都需要使能Totally stub特性。
        Stub区域与Totally Stub区域的区别：Totally Stub更彻底，拒绝3类LSA进入该区域，只剩下唯一的一条由ABR通告的3类LSA缺省路由。

2.实验需求

    AR1、AR2、AR3、AR4、AR5都运行OSPF协议，AR1与AR2在Area1中，AR2、AR3、AR4在Area0中，AR4与AR5在Area2中。在AR3上引入直连路由，使各个区域均可以访问到3.3.3.3。AR1与AR5是低性能设备，为了降低其性能压力，将Area 1设置为Stub区域，讲Area 2设置为Totally Stub区域，使其在性能压力不大的情况下，可以访问其他区域。

实验拓扑图如下：

3.实验思路

        1.各AR路由器配置IP地址。
        2.各AR路由器使能OSPF进程、配置相应区域并宣告相应接口。
        3.AR1与AR2将Area 1设置为Stub区域。
        4.AR4与AR5将Area 2设置为Totally Stub区域。
        5.在AR3上引入直连路由到OSPF中。
        6.配置完成后，检查Area 0、Area 1以及Area 2的LSDB中LSA类型以及路由表的路由。

4.实验步骤

步骤一 各AR路由器配置IP地址（略）

步骤二 各AR路由器使能OSPF进程、配置相应区域并宣告相应接口

AR1使能OSPF进程、配置Area 1并宣告相应接口

[AR1]ospf 1

[AR1-ospf-1]area 1

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.1.12.1 0.0.0.255

AR2使能OSPF进程、配置Area 0、1并宣告相应接口

[AR2]ospf 1

[AR2-ospf-1]area 0

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.23.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1]area 1

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.1.12.0 0.0.0.255

AR3使能OSPF进程、配置Area 0并宣告相应接口

[AR3]ospf 1

[AR3-ospf-1]area 0

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.23.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.34.0 0.0.0.255

AR4使能OSPF进程、配置Area 0、2并宣告相应接口

[AR4]ospf 1

[AR4-ospf-1]area 0

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.34.0 0.0.0.255

[AR4-ospf-1]area 2

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.45.0 0.0.0.255

AR5使能OSPF进程、配置Area 2并宣告相应接口

[AR5]ospf 1

[AR5-ospf-1]area 2

[AR5-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.45.0 0.0.0.255

步骤三 AR1与AR2将Area 1设置为Stub区域

AR1将Area 1设置为Stub区域

[AR1]ospf 1

[AR1-ospf-1]area 1

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub

AR2将Area 1设置为Stub区域

[AR2]ospf 1

[AR2-ospf-1]area 1

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub

步骤四 AR4与AR5将Area 2设置为Totally Stub区域

AR4将Area 2设置为Totally Stub区域

[AR4]ospf 1

[AR4-ospf-1]area 2

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.2]stub no-summary

AR5将Area 2设置为Totally Stub区域

[AR5]ospf 1

[AR5-ospf-1]area 2

[AR5-ospf-1-area-0.0.0.2]stub no-summary

步骤五 在AR3上引入直连路由到OSPF中

[AR3]ospf 1

[AR3-ospf-1]import-route direct

5.实验结果

验证1：Area 0的LSDB以及路由表，以AR2为例

AR2的LSDB

AR2的路由表

        上图可以看出，在AR2的路由表中存在一条去往3.3.3.3/32的OSPF路由，类型是O_ASE，也就是五类LSA计算的路由。

验证2：Area1的LSDB以及路由表，以AR1为例

AR1的LSDB

        上图可以看出，在AR1的LSDB中不存在AR3引入的直连路由3.3.3.3/32，但是有一条有AR2通告的3类LSA缺省路由，以及Area 0和Area 1的域间明细路由（23、34、45网段），这说明Stub区域内不能存在5类LSA。当需要访问引入的路由时，需要依靠ABR产生的3类LSA缺省路由进行访问。

AR1的路由表

        上图可以看出，在AR1的路由表中只存在一条缺省路由以及三条域间明细路由，均是由3类LSA产生的，没有5类LSA产生的路由，也就是看不到从AR3上引入的外部路由。但当需要访问引入的路由时，需要依靠ABR（AR2）产生的3类LSA缺省路由进行访问。

验证3：Area2的LSDB以及路由表，以AR5为例

AR5的LSDB

        上图可以看出，在AR5的LSDB中只存在一条由AR4产生的3类LSA缺省路由，没有域间明细的3类LSA，也没有AR3上引入的5类LSA，说明Totally stub区域不接受其他区域的3类LSA，以及5类LSA。

AR5的路由表

        上图可以看出，在AR5的路由表中只存在由AR4通告的3类LSA产生的缺省路由，没有3类LSA产生的域间明细以及以及5类LSA产生的外部路由。当需要访问域间路由或者外部路由时，需要依靠这条ABR（AR4）通告的3类LSA产生的缺省路由进行访问。

验证：AR1与AR5 ping 3.3.3.3，测试与其的连通性

AR1 ping 3.3.3.3

        上图可以看出，Stub区域内的AR1可以访问AR3的3.3.3.3

AR5 ping 3.3.3.3

        上图可以看出，Totally Stub区域内的AR1可以访问AR3的3.3.3.3

6.配置命令参考

AR1

sysname AR1
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.1.12.1 255.255.255.0 
ospf 1 
area 0.0.0.1 
network 10.1.12.0 0.0.0.255 
stub

AR2

sysname AR2
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.23.2 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.1.12.2 255.255.255.0 
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.1.23.0 0.0.0.255 
 area 0.0.0.1 
  network 10.1.12.0 0.0.0.255 
  stub

AR3

sysname AR3
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.23.3 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.1.34.3 255.255.255.0 
interface LoopBack0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255 
ospf 1 
 import-route direct
 area 0.0.0.0 
  network 10.1.23.0 0.0.0.255 
  network 10.1.34.0 0.0.0.255

AR4

sysname AR4
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.45.4 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 10.1.34.4 255.255.255.0 
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.1.34.0 0.0.0.255 
 area 0.0.0.2 
  network 10.1.45.0 0.0.0.255 
  stub no-summary

AR5

sysname AR5
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 10.1.45.5 255.255.255.0 
ospf 1 
 area 0.0.0.2 
  network 10.1.45.0 0.0.0.255 
  stub no-summary