网络基础19--OSPF路由业务多区域

发布于:2025-07-27 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0)

一、OSPF多区域必要性

  1. 单区域问题

    • LSDB庞大 → 内存占用高,SPF计算开销大

    • LSA洪泛范围广 → 拓扑变化影响全域

    • 无法路由汇总 → 路由表膨胀,查找效率低

         

     2. 多区域优势

            1. 划分区域:独立LSDB,缩小数据库规模

            2. 限制洪泛:LSA仅在区域内传播

           3. 路由汇总:ABR/ASBR汇总路由,减小路由表

     


二、多区域核心概念

区域类型
类型 特点 要求
骨干区域 (Area 0) 核心区域,必须连续 所有非骨干区域需直连Area 0
非骨干区域 普通区域 必须直连Area 0
特殊区域 Stub/Totally Stub/NSSA/完全NSSA 位于OSPF边缘

 

关键角色
  • ABR (区域边界路由器)

    • 连接多个区域(至少一个Area 0)

    • 生成 LSA 3(区域间路由)和 LSA 4(ASBR位置)

  • ASBR (自治系统边界路由器)

    • 连接外部网络(如RIP、静态路由)

    • 生成 LSA 5(外部路由)或 LSA 7(NSSA外部路由)

              

LSDB特性
  • 每个区域独立维护LSDB,SPF计算在区域内进行。

  • LSA洪泛和LSDB同步只在区域内进行。


三、LSA类型与功能

LSA类型 名称 发起者 洪泛范围 作用
1 Router LSA 所有路由器 区域内 描述直连拓扑
2 Network LSA DR 区域内 描述多路访问网络
3

Network Summary LSA

ABR 区域间 传递区域间路由信息
4 ASBR Summary LSA ABR 除ASBR所在区域外 通告ASBR位置
5 AS External LSA ASBR 全域(除特殊区域) 传播外部路由
7 NSSA External LSA NSSA ASBR NSSA区域内 NSSA区域的外部路由(转LSA 5)

四、LSA传播过程

1. LSA报文头格式

        • LS Type :标识LSA的类型(Type1-Type11)

       • Link State ID:具体数值根据LSA的类型而定

      • Advertising Router:始发LSA的路由器的Router ID

2.  Link State ID

3.  LSA传播

区域间路由(例:10.1.3.0/24)
  1. 区域内计算
    RT3生成 LSA 1 → Area 1内洪泛 → RT1计算SPF。

  2. 生成路由表。

  3. 跨区域传递
    RT1(ABR)生成 LSA 3 → Area 0洪泛 → RT6收到后重新生成 LSA 3 → Area 2洪泛 → RT2安装路由。

  4. 重发布外部
    RT2将OSPF路由重发布至RIP → RT4学习路由。

外部路由(例:172.16.4.0/24)
  1. ASBR生成LSA 5
    RT2重发布RIP路由 → 生成 LSA 5(全域洪泛)。

  2. ASBR位置通告
    RT2生成 LSA 1(ASBR位置=1)→ Area 2洪泛 → RT6生成 LSA 4 → Area 0洪泛 → RT1重新生成 LSA 4 → Area 1洪泛。

  3. 开销计算
    开销 = LSA 5携带开销 + 到ASBR的开销(通过LSA 4计算)。


五、特殊区域

• 特殊区域是指人为定义的一些区域,它们在逻辑中一般位于OSPF区域的边缘,只与骨干区域相连

• 常见的特殊区域有以下几类:Stub区域、 Totally Stub区域、NSSA区域、完全NSSA区域。

(1)STUB区域:

                            

      并不是每一台路由器都需要了解所有外部目的地的信息的。不管OSPF区域外部的目的地在哪里,在区域1中的路由都必须发送数据包到达ABR路由器,以便到达那个ASBR路由器。在这种情况下,区域1可以被配置成为一个末梢区域。

(2)完全STUB区域:

                           

  • 不仅使用缺省路由到达OSPF自主系统外部的目的地址,而且使用缺省路由到达这个区域外部的所有目的地址。
  • 完全末梢区域的ABR将不仅阻塞AS外部LSA,而且阻塞所有的汇总LSA,但除了通告缺省路由的那一条类型3的LSA。

(3)NSSA区域:

                                

  • 带有一些末梢网络的R4必须通过区域2的其中R2和图中的OSPF网络相连。
  • R4仅支持RIP协议,因此,区域2的R2将同时运行RIP协议和OSPF协议,并利用路由重新分配的方法把末梢网络注入到OSPF域。
  • 上述的配置使区域2的R2成为一台ASBR路由器,因此,区域2就不能再是一个末梢区域了。

(4)完全NSSA区域

                               

  • 完全非纯末梢区域允许外部路由通告到OSPF自主系统内部,并使用缺省路由到达这个区域外部的所有目的地址。
  • 完全非纯末梢区域的ABR将不仅阻塞AS外部LSA,而且阻塞所有的汇总LSA,但除了通告缺省路由的那一条类型3的LSA。
  • 拒绝所有的External LSA : 类型5。
  • 拒绝具体的Summary LSA :类型4和3。
  • Default Summary LSA注入到本区域,用来代表他所拒绝的路由信息。

六、关键机制

  1. 外部路由开销类型

    • Type 1:总开销 = LSA携带开销 + 到ASBR的开销(优先选择)

    • Type 2:总开销 = LSA携带开销(默认类型)

  2. 选路优先级
    区域内路由 > 区域间路由 > Type1外部路由 > Type2外部路由

  3. 转发地址(FA)

    • 0.0.0.0:数据包发往ASBR

    • 0.0.0.0:直接发往FA地址(需路由可达)


总结要点

✅ 多区域核心:Area 0必须连续,非骨干区域直连Area 0
✅ LSA分工:LSA 1/2传拓扑,LSA 3传路由,LSA 5/7传外部路由
✅ 特殊区域:Stub/NSSA阻断外部LSA,依赖默认路由出区域
✅ 优化手段:路由汇总缩小LSDB,ABR/ASBR是关键执行点
✅ 外部路由:Type 1更精确,Type 2为默认;FA地址优化转发路径


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