OSPF多区域原理

Version2.0OSPF多区域原理AS、Area和AreaID自治系统(AutonomySystem)由同一机构管理，使用同一组选路策略的路由器的集合区域(Area)区域是一组路由器的集合，相同区域内的路由器有着相同的拓扑结构数据库区域ID(AreaID)一个用32it的整数来标识，可以定义为IP地址格式，也可以用十进制数来标识。其中，区域0为骨干区域，非骨干区域一定要连接在骨干区域为什么需要划分区域LSDB庞大，占用空间LSDB同步需要很长时间增加SPF算法网络发生“动荡”网络规模的日益扩大，路由器数量的不断增多，网络中路由器都运行OSPF路由协议时，会碰到那些问题？解决问题关键：减少LSA的数量；屏蔽网络变化波及的范围4划分区域Area0Area1Area3划分区域后变化区域的边界的路由器称作区域边界路由器ABR，一个网段只能属于一个区域每个运行OSPF协议的接口必须指明属于某一特定区域区域号用AreaID表示，不同区域间用ABR来传递路由信息6区域间的路由计算172.18.141.0/24192.178.14.0/28Type=3192.178.14.0Mask=255.255.255.240Metric=120Type=3172.18.141.0Mask=255.255.255.0Metric=91Area0Area3区域间路由计算的变化ABR完成一个区域内的路由计算，然后查询路由表，为每一条OSPF路由生成一条Type3类型的LSA，包括该条路由的目的地址、掩码、花费等信息，然后将这些LSA发送到另一个区域中划分区域的好处根据IP地址的规律将路由聚合后再生成LSA，减少LSA数量减少网络“动荡”9骨干区域和虚连接Area0Area12Area19VirtualLinkRTARTB为什么需要划分骨干区域OSPF在区域内基于链路状态算法在区域间基于D-V算法----产生路由环路所有ABR将本区域内的路由信息封装成LSA后，统一发送给一个特定的区域，再由该区域将信息转发给其他区域解决方法：每一个ABR连接的区域中至少有一个是骨干区域。而且骨干区域必须是连通的骨干区域特点骨干区域负责区域之间的路由，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通骨干区域自身也必须保持连通虚连接两台ABR之间，穿过一个非骨干区域，建立的一条逻辑上的连接通道“逻辑通道”指两台ABR之间的多台路由器只是起到一个转发报文的作用，两台ABR之间直接传递路由信息13路由器的类型路由器根据在自治系统中的不同角色划分为:(IAR、ABR、BBR、ASBR)IAR--区域内路由器ABR--区域边界路由器BBR--骨干路由器ASBR—自治系统边界路由器14与自治系统外部通信ASBRRouterID=1.2.3.410.53.11.0/24Type=510.53.11.0Mask=255.255.255.0Metric=10Type=41.2.3.4Mask=0.0.0.0Metric=89Area0Area2BGPASBRASBR是将那些其他路由协议引入到OSPF中的路由器ASBR为每一条引入的路由生成一条Type5类型的LSA，包括目的地址、掩码和花费信息，路由信息在整个自治系统传播OSPF协议规定：如果某个区域内有ASBR，则这个区域的ABR在向其他区域生成路由信息时必须单独为这个ASBR生成一条Type4类型的LSA，内容包括这个ASBR的路由ID和花费OSPF路由的类型和优选顺序-1OSPF将引入的AS外部路由分为两类：Type1和Type2第一类外部路由接收到的是IGP路由。外部路由开销和内部路由开销是相同的，可信度较高第一类外部路由的开销＝本路由器到ASBR的开销＋ASBR到该路由目的地址的开销第二类外部路由接收到的是EGP路由，可信度较低第二类外部路由的开销＝ASBR到该路由目的地址的开销OSPF路由的类型和优选顺序-2区域内路由区域间路由第一类外部路由第二类外部路由OSPF将路由分为四级，按优先级从高到低排列Stub区域Stub区域的ABR不传播它们接收到的自治系统外部路由，不传播Type5类型的区域Stub区域位于自治系统的边界，只有一个ABR的非骨干区域为了保证到自治系统外部的路由可达，由ABR生成一条缺省路由(0.0.0.0)STUB区域Area0Area12Area19VirtualLinkArea819.1.1.0/2419.1.3.0/2419.1.2.0/24RTBRTA配置Stub区域注意事项骨干区域不能配置成Stub区域，虚连接不能穿过Stub区域Stub区域内的所有路由器都必须配置该属性Stub区域内不能存在ASBR，即自治系统外部路由不能引入到区域内完全Stub区域完全Stub区域与Stub区域的区别：它可以拒绝Type3类型的LSA进入到该区域，进一步减少路由信息在ABR上，会生成一条默认路由访问外部网络区域的LSBD更小，路由少NSSA区域自治系统外的ASE路由不可以进入到NSSA区域中，但是在NSSA区域内的路由器引入的ASE路由可以在NSSA中传播并发送到区域之外NSSA定义了Type7LSA，作为区域内的路由器引入外部路由规定：在NSSA的ABR将区域内部产生的Type7的LSA变成为Type5的LSA发布出去NSSA区域注意区域外的进不来，区域里的能出去在NSSA区域的所有路由器都支持该属性NSSA区域优点多增加一次聚合OSPF链路状态通告6-1链路状态通告LSA的类型类型代码描述用途Type1路由器LSA由区域内的路由器发出的Type2网络LSA由区域内的DR发出的Type3网络汇总LSAABR发出的，其他区域的汇总链路通告Type4ASBR汇总LSAABR发出的，用于通告ASBR信息Type5AS外部LSAASBR发出的，用于通告外部路由Type7NSSA外部LSANSSA区域内的ASBR发出的，用于通告本区域连接的外部路由Page25/38OSPF链路状态通告6-2路由器LSA每一台路由器都会产生路由器LSA通告，列出了路由器所有的链路或接口，指明它们的状态和沿每条链路方向出站的代价这些LSA通告只会在始发它们的区域内部进行泛洪Page26/38OSPF链路状态通告6-3网络LSA(NetworkLSA)每一个多路访问网络中的指定路由器DR将会产生网络LSA通告用来描绘一个多路访问网络和与之相连的所有路由器Page27/38OSPF链路状态通告6-4网络汇总LSA由ABR路由器始发，发送网络汇总LSA到一个区域，用来通告该区域外部的目的地址是ABR路由器告诉与之相连的区域内的内部路由器，它所能到达的目的地址的一种方法Page28/38OSPF链路状态通告6-5ASBR汇总LSA(ASBRSummaryLSA)是由ABR路由器始发出的ASBR汇总LSA通告的目的地是一个ASBR路由器Page29/38OSPF链路状态通告6-6自治系统外部LSA或称为外部LSA(ExtemalLSA)，始发于ASBR路由器用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地或者OSPF自主系统外部的缺省路由的LSA外部LSA通告将在整个自主系统中进行泛洪阶段总结区域类型描述允许的LSA类型普通区域能学习其他区域的路由能学习外部路由LSA-1、LSA-2、LSA-3、LSA-4、LSA-5Stub区域能学习其他区域的路由不能学习外部路由LSA-1、LSA-2、LSA-3、LSA-4TotallyStub不能学习其他区域的路由不能学习外部路由LSA-1、LSA-2NSSA能学习其他区域的路由不能学习其他区域连接的外部路由，但可以注入本区域连接的外部路由LSA-1、LSA-2、LSA-3、LSA-4、LSA-7接口分类及路由器分类OSPF协议根据链路层媒体不同分为以下四种网络类型:(Broadcast、NBMA、Point-to-Point、Point-to-Multipoint)路由器根据在自治系统中的不同角色划分为:(IAR、ABR、BBR、ASBR)一个运行OSPF协议的接口状态根据接口的不同类型可划分为:(DR、BDR、DROther、point-to-point)32何时需要运行OSPF协议网络的规模网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络网络的拓扑结构网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都互通的需求其它特殊的需求要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低对路由器自身的要求运行OSPF协议时对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议33配置OSPF协议——划分区域划分区域的基本原则按照自然的地区或者行政单位划分按照网络中的高端路由器来划分按照IP地址的规律一些制约条件区域的规模与骨干区域连通ABR的处理能力34OSPF的故障排除配置故障排除首先检查是否已经启动并且正确配置了OSPF协议局部故障排除检查两台直接相连的路由器之间协议运行是否正常全局故障排除从网络拓扑结构角度考虑，区域是否配置正确如果OSPF协议不能正常运行，可按如下步骤进行检查:35协议基本配置是否正确是否已经为本路由器配置了RouterID检查OSPF协议是否已成功地被激活检查需要运行OSPF的网段是否已经被使能检查是否已正确地引入了所需要的外部路由36邻居路由器之间的故障检查物理连接及下层协议是否正常运行检查在接口上配置的OSPF参数，某些参数必须保证和与该接口相邻的路由器的参数一致检查在同一接口上dead-interval值应至少为hello-interval值的4倍在广播和NBMA类型的网络中至少有一台路由的priority应大于零区域的STUB属性必须一致接口的网络类型必须一致在NBMA类型的网络中是否手工配置了邻居37错误的区域划分RTARTBRTCRTDArea0Area1Area2RTARTBRTCRTDArea0Area1Area038其它疑难杂症路由表中丢失部分路由路由表不稳定，时通时断无法引入自治系统外部路由区域间路由聚合的问题RTCArea1Area010.1.2.0/2410.1.1.0/2410.1.1.0/2410.1.2.0/2410.1.2.0/24RTARTBFigure1Area1Area0Area210.1.2.0/2410.1.1.0/2410.1.0.0/1610.1.4.0/2410.1.3.0/24RTBRTAFigure2510