OSPF區(qū)域間路由

一、區(qū)域劃分的好處

背景：

• 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴大，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，路由器完成路由計算所消耗的內(nèi)存、CPU資源也越來越多
• 網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的可能性也隨之增加，如果區(qū)域內(nèi)某處發(fā)生故障，整個區(qū)域內(nèi)的路由器都要重新計算路由，這將大大增加路由器的負(fù)擔(dān)，降低網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性

區(qū)域劃分.png

優(yōu)點：

• OSPF采用劃分區(qū)域的方式，將一個大網(wǎng)絡(luò)劃分為多個相互連接的小網(wǎng)絡(luò)。每個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備只需同步所在區(qū)域內(nèi)的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，一定程度上降低內(nèi)存及CPU的消耗。

1.縮小數(shù)據(jù)庫規(guī)模（區(qū)域間只傳遞路由信息）

2.方便路由控制（匯總、過濾）

3.擴展性強

二、區(qū)域劃分的基本概念

1.區(qū)域類型

• OSPF區(qū)域分為：
  • 骨干區(qū)域(area 0)
  • 非骨干區(qū)域(非area 0)
• 必須存在骨干區(qū)域，可以沒有非骨干區(qū)域
• 骨干區(qū)域必須擁有所有區(qū)域的明細(xì)路由
• 非骨干區(qū)域必須圍繞著骨干區(qū)域建立
• 以接口進行劃分區(qū)域，一個接口只能屬于一個區(qū)域，一臺設(shè)備可以屬于多個區(qū)域
• 非骨干區(qū)域之間互訪需要經(jīng)過骨干區(qū)域

2.設(shè)備類型

• 區(qū)域內(nèi)部路由器 (Internal Router)：所有接口都在一個區(qū)域的設(shè)備
• 區(qū)域邊界路由器(Area Border Router)：有接口在骨干區(qū)域，有接口在非骨干區(qū)域的設(shè)備，簡稱ABR
  • ABR是區(qū)域間路由傳遞的重要角色

三、三類LSA(Summary -LSA)

區(qū)域間路由傳遞

區(qū)域間的路由傳遞使用三類LSA

由ABR(區(qū)域邊界路由器)將從區(qū)域的一類LSA和二類LSA整合生成三類LSA(將鏈路狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化為路由信息)，傳遞至鄰居區(qū)域。

區(qū)域間路由傳遞.png

• 如圖上圖所示，以Area 1中RTD上的192.168.1.0/24的網(wǎng)絡(luò)為例，
  1. 其對應(yīng)的一類LSA在Area 1中同步；作為Area 1和Area 0之間ABR的RTB負(fù)責(zé)將192.168.1.0/24的一類LSA轉(zhuǎn)換成三類LSA并將此三類LSA發(fā)送到Area 0。
  2. 作為Area 0和Area 2之間ABR的RTC，又重新生成一份三類LSA發(fā)送到Area 2中，至此全OSPF區(qū)域內(nèi)都收到192.168.1.0/24的路由信息。

三類LSA:

三類LSA.png

• 產(chǎn)生者：ABR（ABR為每條區(qū)域內(nèi)路由產(chǎn)生一條LSA3）

  • ABR的定義
    • 必須處于area0與其他區(qū)域之間
    • 必須要與area0中的某臺設(shè)備具有full的鄰接關(guān)系

• 描述內(nèi)容：區(qū)域間的路由信息

• 防洪范圍：區(qū)域之間

• 詳細(xì)內(nèi)容

  • LS ID：目的網(wǎng)絡(luò)前綴
  • ADV：ABR的router-id
  • MASK：目的網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)掩碼。
  • Metric：ABR去往目的網(wǎng)絡(luò)的開銷

• LSA3類：通過將區(qū)域內(nèi)的1,2類LSA，進行提取路由信息，由ABR轉(zhuǎn)化為3類LSA進行傳遞

• 傳遞原則

  • 3類LSA在傳出一個區(qū)域后，需要改變通告者和開銷（通告者必須是ABR)
  • 3類LSA是以"葉子"的形式掛在ABR設(shè)備上(葉子可以理解為ABR的一條路由)

• 防環(huán)規(guī)則：

  • 只有ABR才會產(chǎn)生LSA3類

  • 區(qū)域劃分時，非骨干區(qū)域必須圍繞骨干區(qū)域

  • 當(dāng)接收來自非骨干區(qū)域的3類LSA，接收不計算-------------區(qū)域間水平分割

    (接收是為了數(shù)據(jù)庫同步，不計算是為了防環(huán))

四、虛連接的作用

1.不規(guī)范的區(qū)域設(shè)計導(dǎo)致的問題

①骨干區(qū)域被分割（骨干區(qū)域之間無法正常學(xué)習(xí)路由）

不規(guī)范的2.png

②非骨干區(qū)域沒有跟骨干區(qū)域相連（非骨干區(qū)域不存在ABR，該區(qū)域路由無法正常學(xué)習(xí)）

不規(guī)范的.png

2.虛連接的特點

虛連接.png

• 虛連接是屬于區(qū)域0的
• 虛連接只能在非骨干區(qū)域?qū)崿F(xiàn)
• 虛連接是建立在ABR和ABR之間的
• 配置

ospf 
area 1
vlink-peer 10.1.34.4   //peer對端的router-id

• 在配置時，對端設(shè)備也需要配置（單播的鄰居關(guān)系）
• 虛連接不能夠跨區(qū)域配置（因為只能識別本區(qū)域的router-id）

display ospf vlink      //檢查vlink鄰居關(guān)系

• 數(shù)據(jù)在傳輸時，需要實際鏈路的承載，虛連接只負(fù)責(zé)路由的傳遞

• 設(shè)備在配置了vlink后，會產(chǎn)生vlink鏈路類型的1類LSA

  • link id：對端的router-id

• LINK DATA：自身的接口IP地址（去網(wǎng)對端設(shè)備開銷最小的接口地址）

  • Metric：到達(dá)對方設(shè)備的總開銷

虛連接信息.png