多區域OSPF - 下載本文

多區域的OSPF

一、區域劃分

1. 為何要劃分區域

① 隨著網絡規模日益擴大,當一個大型網絡中的路由器都運行OSPF 路由協議時,

路由器數量的增多會導致LSDB 非常龐大,占用大量的存儲空間,并使得運行SPF 算法的復雜度增加,導致CPU 負擔很重。

② 在網絡規模增大之后,拓撲結構發生變化的概率也增大,網絡會經常處于“振蕩”

之中,造成網絡中會有大量的OSPF 協議報文在傳遞,降低了網絡的帶寬利用率。 更為嚴重的是,每一次變化都會導致網絡中所有的路由器重新進行路由計算。 ......2. 解決方法:

① OSPF協議通過將自治系統劃分成不同的區域(Area)來解決上述問題。

② 區域是從邏輯上將路由器劃分為不同的組,每個組用區域號(Area ID)來標識 3. 區域示例

4. 說明

① 區域的邊界是路由器,而不是鏈路。 ....

② 一個路由器可以屬于不同的區域,但是一個網段(鏈路)只能屬于一個區域,或者

說每個運行OSPF 的接口必須指明屬于哪一個區域。

③ 劃分區域后,可以在區域邊界路由器上進行路由聚合,以減少通告到其他區域的

LSA 數量,還可以將網絡拓撲變化帶來的影響最小化。

5. 劃分區域的優勢

① 降低SPF 計算頻率 ② 減小路由表

③ 降低了通告LSA 的開銷 ④ 將不穩定限制在特定的區域

二、路由器的區域類型

1. 區域內路由器(Internal Router):該類路由器的所有接口都屬于同一個OSPF 區域。 2. 區域邊界路由器ABR(Area Border Router):該類路由器可以同時屬于兩個以上的區域, 但其中一個必須是骨干區域。ABR 用來連 接骨干區域和非骨干區域,它與骨干區域之 間既可以是物理連接,也可以是邏輯上的連 接。

3. 骨干路由器(Backbone Router)該類路由器至少有一個接口屬于骨干區域。因此,所有 的ABR 和位于Area0 的內部路由器都是骨干路由器。 4. 自治系統邊界路由器(ASBR):與其他AS 交換路由信息的路由器稱為ASBR。ASBR 并 不一定位于AS 的邊界,它有可能是區域內路由器,也有 可能是ABR。只要一臺OSPF 路由器引入了外部路由的信 息,它就成為ASBR。

三、OSFP的區域類型

1. 標準區域: 可以接收鏈路更新信息和路由匯總 2. 主干區域: 連接各個區域的中心實體,所有其它的區域都要連接到這個區域上交換路由息 3. 末節區域(Stub Area):不接受外部自治系統的路由信息 4. 完全末節區域(Totally Stubby Area):它不接受外部自治系統的路由以及自治系統內其它

區域的路由匯總

5. 次末節區域(Not-So-Stubby Area,NSSA):允許接收以7 類LSA 發送的外部路由信息,并且 ABR 要負責把類型 7 的LSA 轉換成類型5 的 LSA。

四、區域說明

1. Stub區域:

① Stub 區域是一些特定的區域,Stub 區域的ABR 不允許注入Type5 LSA,在這些 ... 區域中路由器的路由表規模以及路由信息傳遞的數量都會大大減少。

② 為了進一步減少Stub 區域中路由器的路由表規模以及路由信息傳遞的數量,可以

將該區域配置為Totally Stub(完全Stub)區域,該區域的ABR 不會將區域間的路 由信息和外部路由信息傳遞到本區域。

③ 為保證到本自治系統的其他區域或者自治系統外的路由依舊可達,該區域的ABR

將生成一條缺省路由,并發布給本區域中的其他非ABR 路由器。

④ (Totally)Stub 區域是一種可選的配置屬性,但并不是每個區域都符合配置的條

件。通常來說,(Totally)Stub 區域位于自治系統的邊界。

2. NSSA區域:

① NSSA(Not-So-Stubby Area)區域是Stub 區域的變形,與Stub 區域有許多相似的

地方。NSSA區域也不允許Type5 LSA 注入,但可以允許Type7 LSA 注入。Type7 LSA 由NSSA 區域的ASBR產生,在NSSA 區域內傳播。當Type7 LSA 到達NSSA 的ABR 時,由ABR 將Type7 LSA 轉換成Type5 LSA,傳播到其他區域。

3. 注意事項

① 配置(Totally)Stub 區域時需要注意下列幾點:

1> 骨干區域不能配置成(Totally)Stub 區域

2> 如果要將一個區域配置成Stub 區域,則該區域中的所有路由器必須都要配置 stub 命令

3> 如果要將一個區域配置成Totally Stub 區域,該區域中的所有路由器必須配置 stub 命令,該區域的ABR 路由器需要配置stub [ no-summary ]命令。 4> (Totally)Stub 區域內不能存在,即自治系統外部的路由不能在本區域 ....ASBR.... 內傳播。

5> 虛連接不能穿過(Totally)Stub 區域

② NSSA配置實例分析

1> 運行OSPF協議的自治系統包括3 個區域:區域1、區域2 和區域0,另外兩 個自治系統運行RIP協議。區域1 被定義為NSSA區域,區域1 接收的RIP 路由傳播到NSSA ASBR后,由NSSA ASBR產生Type7 LSA在區域1 內傳播, 當Type7 LSA到達NSSA ABR后,轉換成Type5 LSA傳播到區域0 和區域2。 2> 另一方面,運行RIP 的自治系統的RIP 路由通過區域2 的ASBR 產生Type5

LSA 在OSPF 自治系統中傳播。但由于區域1 是NSSA 區域,所以Type5 LSA 不會到達區域1。

3> 與Stub 區域一樣,虛連接也不能穿過NSSA 區域

五、區域特性

1. Totally Stub 區域:允許ABR 發布的Type3 缺省路由,不允許自治系統外部路由和區域 間的路由

2. Stub 區域:和Totally Stub 區域不同在于該區域允許區域間路由

3. Nssa 區域:和Stub 區域不同在于該區域允許自治系統外部路由的引入,由ASBR 發布 Type7LSA 通告給本區域

4. Totally Nssa 區域:和Nssa 區域不同在于該區域不允許區域間路由

六、OSPF的路由類型

1. 區域內路由(Intra Area) 2. 區域間路由(Inter Area)

3. 第一類外部路由(Type1 External) 4. 第二類外部路由(Type2 External)

說明:

① 區域內和區域間路由描述的是AS 內部的網絡結構,外部路由則描述了應該如何選

擇到AS 以外目的地址的路由。OSPF 將引入的AS 外部路由分為兩類:Type1 和 Type2。

② 第一類外部路由是指接收的是IGP(Interior Gateway Protocol,內部網關協議)路

由(例如靜態路由和RIP 路由)。由于這類路由的可信程度較高,并且和OSPF 自 身路由的開銷具有可比性,所以到第一類外部路由的開銷等于本路由器到相應的 ASBR的開銷與ASBR到該路由目的地址的開銷之和。

③ 第二類外部路由是指接收的是EGP(Exterior Gateway Protocol,外部網關協議)路

由。由于這類路由的可信度比較低,所以OSPF 協議認為從ASBR 到自治系統之 外的開銷遠遠大于在自治系統之內到達ASBR的開銷。所以計算路由開銷時將主 要考慮前者,即到第二類外部路由的開銷等于ASBR到該路由目的地址的開銷。

如果計算出開銷值相等的兩條路由,再考慮本路由器到相應的ASBR 的開銷。

七、DR與BDR

1.適用范圍:BMA和NBMA鏈路 2.角色劃分DR【指定路由器】、BDR【備用指定路由器】、DROTHER

3.DR/BDR的選舉過程

① DR 和BDR 是由同一網段中所有的路由器根據路由器優先級、Router ID 通過

Hello 報文選舉出來的,只有優先級大于0 的路由器才具有選舉資格。

② 進行DR/BDR選舉時每臺路由器將自己選出的DR寫入Hello 報文中,發給網段

上的每臺運行OSPF協議的路由器。當處于同一網段的兩臺路由器同時宣布自己是 DR 時,路由器優先級高者勝出。

③ 如果優先級相等,則Router ID 大者勝出。

④ 如果一臺路由器的優先級為0,則它不會被選舉為DR 或BDR 4. 注意事項

① 只有在廣播或NBMA 類型接口才會選舉DR,在點到點或點到多點類型的接口上

不需要選舉DR

② DR 是某個網段中的概念,是針對路由器的接口而言的。某臺路由器在一個接口上

可能是DR,在另一個接口上有可能是BDR,或者是DR Other

③ 路由器的優先級可以影響DR/BDR 的選舉過程,但是當DR/BDR 已經選舉完畢,

就算一臺具有更高優先級的路由器變為有效,也不會替換該網段中已經存在的 DR/BDR 成為新的DR/BDR

④ DR 并不一定就是路由器優先級最高的路由器接口;同理,BDR 也并不一定就是

路由器優先級次高的路由器接口

⑤ 所有路由器都只將信息發送給DR,由DR 將網絡鏈路狀態發送出去

⑥ BDR 實際上是對DR 的一個備份,在選舉DR 的同時也選舉出BDR,BDR 也和

本網段內的所有路由器建立鄰接關系并交換路由信息。 ⑦ 當DR 失效后,BDR 會立即成為DR





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