OSPF划分区域详解
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OSPF区域:1stub area末梢区域2totally stub完全末梢区域3nssa(not-so-stubby area)4totally stubby not-so-stubby area完全非纯末梢区域Stub area被配置成stub area的区域在链路状态数据库中没有自主系统外部的LSA和ASBR汇总LSA,即5类和4类的LSA。
在这种情况下链路状态数据库也减小了50%.当一个末梢区域和ABR路由器连接时,路由器会自动将一条网络汇总即3类LSA自动地通告一个缺省路由,以O*IA开头的。
实验:需求:左边为area1中间area0.右边area2配置为,末节区域。
观察R4的LSA数据库。
R1interface Loopback0ip address1.1.1.1255.255.255.255interface Loopback1ip address11.1.1.1255.255.255.255router ospf1router-id1.1.1.1redistribute rip subnets(重发布RIP进OSPF)network12.1.1.00.0.0.255area1router ripversion2network11.0.0.0R2:interface Loopback0ip address2.2.2.2255.255.255.255interface FastEthernet0/0ip address23.1.1.1255.255.255.0interface Serial1/0ip address12.1.1.2255.255.255.0router ospf1router-id2.2.2.2network12.1.1.00.0.0.255area1network23.1.1.00.0.0.255area0R3:interface Loopback0ip address3.3.3.3255.255.255.255!interface FastEthernet0/0ip address23.1.1.2255.255.255.0interface Serial1/0ip address34.1.1.1255.255.255.0router ospf1router-id3.3.3.3area2stub(area2配置为末梢区域)network23.1.1.00.0.0.255area0network34.1.1.00.0.0.255area2R3#show ip ospf databaseOSPF Router with ID(3.3.3.3)(Process ID1)Router Link States(Area0)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum Link count2.2.2.2 2.2.2.2250x800000030x003EAC13.3.3.3 3.3.3.319100x800000030x00FFE11Net Link States(Area0)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum 23.1.1.2 3.3.3.319100x800000010x00B846Summary Net Link States(Area0)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum 12.1.1.0 2.2.2.2250x800000020x001ACB 34.1.1.0 3.3.3.319290x800000010x00DEEDSummary ASB Link States(Area0)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum1.1.1.12.2.2.2250x800000020x00915DRouter Link States(Area2)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum Link count3.3.3.3 3.3.3.38350x800000060x0051DD24.4.4.4 4.4.4.48320x800000050x00EF3C2Summary Net Link States(Area2)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum 0.0.0.0 3.3.3.38460x800000010x0057DA12.1.1.0 3.3.3.38480x800000040x0020C023.1.1.0 3.3.3.38480x800000040x000E08Type-5AS External Link StatesLink ID ADV Router Age Seq#Checksum Tag 11.1.1.1 1.1.1.118450x800000010x0019750R4:interface Loopback0ip address4.4.4.4255.255.255.255interface Serial0/0ip address34.1.1.2255.255.255.0router ospf1router-id4.4.4.4area2stub(area2配置为末梢区域)network34.1.1.00.0.0.255area2R4(config)#do sho ip os daOSPF Router with ID(4.4.4.4)(Process ID1)Router Link States(Area2)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum Link count3.3.3.3 3.3.3.3490x800000060x0051DD24.4.4.4 4.4.4.4430x800000050x00EF3C2Summary Net Link States(Area2)Link ID ADV Router Age Seq#Checksum 0.0.0.0 3.3.3.3590x800000010x0057DA12.1.1.0 3.3.3.3590x800000040x0020C023.1.1.0 3.3.3.3590x800000040x000E08Router4(config)#do sho ip rouCodes:C-connected,S-static,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRP external,O-OSPF,IA-OSPF inter areaN1-OSPF NSSA external type1,N2-OSPF NSSA external type2E1-OSPF external type1,E2-OSPF external type2i-IS-IS,su-IS-IS summary,L1-IS-IS level-1,L2-IS-IS level-2ia-IS-IS inter area,*-candidate default,U-per-user static routeo-ODR,P-periodic downloaded static routeGateway of last resort is34.1.1.1to network0.0.0.034.0.0.0/24is subnetted,1subnetsC34.1.1.0is directly connected,Serial0/04.0.0.0/32is subnetted,1subnetsC 4.4.4.4is directly connected,Loopback023.0.0.0/24is subnetted,1subnetsO IA23.1.1.0[110/65]via34.1.1.1,00:00:02,Serial0/0O*IA0.0.0.0/0[110/65]via34.1.1.1,00:00:02,Serial0/0(这条为ABR通告给R4的默认路由)注意:ABR将通告个代价为1的缺省路由,而在这两个路由器之间的串行接口代价为64。
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF(Open Shortest Path First)是一种开放式最短路径优先协议,用于在IP网络中进行路由选择。
本协议旨在提供高效、可靠、可扩展的路由选择机制,以满足大规模网络的需求。
本文将对OSPF协议进行解析和详解,包括协议的基本原理、工作机制、数据包格式、路由计算算法等内容。
二、OSPF协议基本原理1. 链路状态路由协议OSPF是一种链路状态(Link State)路由协议,它通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图,从而计算最短路径。
每个路由器都维护一个链路状态数据库(Link State Database,LSDB),其中存储了整个网络的拓扑信息。
2. OSPF区域划分OSPF将网络划分为多个区域(Area),每个区域内部运行独立的SPF (Shortest Path First)计算,减少了计算复杂度和控制报文的传输量。
区域之间通过区域边界路由器(Area Border Router,ABR)进行连接。
3. OSPF邻居关系建立OSPF邻居关系是通过交换Hello报文来建立的。
当两个路由器在同一广播域内收到对方的Hello报文时,它们可以成为邻居,并交换链路状态信息。
三、OSPF协议工作机制1. Hello报文交换OSPF路由器通过周期性发送Hello报文来探测邻居,并维护邻居关系。
Hello报文包含了路由器的ID、Hello间隔时间等信息。
2. 链路状态信息交换OSPF邻居之间交换链路状态信息,包括链路状态更新报文(LSU)和链路状态请求报文(LSR)。
LSU报文用于广播链路状态信息,LSR报文用于请求缺失的链路状态信息。
3. SPF计算每个OSPF路由器通过收集链路状态信息,构建链路状态数据库,并使用SPF算法计算最短路径树。
SPF算法基于Dijkstra算法,通过计算最短路径树,确定到达目的地的最短路径。
4. 路由表生成根据最短路径树,每个OSPF路由器生成路由表,选择最佳路径并更新转发表。
ospf的四种特殊区域(通俗易懂)stub(末节区域):使用的前提:如下图示,非骨干路由和其它路由协议(静态、EIGRP、RIP...)均要与骨干路由直连。
作用是:把一个非骨干区域配置成stub区域,而stub区域路由器将从其它协议重分布到OSPF的路由条目(OE1、OE2)替换成默认路由指向骨干区域。
如下图所示:在R1、R2(即ABR)上配置,配置命令如下:R1/R2:router ospf 1area 100stub结果是:由于R2既是处于area 100,又处于area 0,所以,当“show ip route ospf”的时候,只有R1上的OSPF路由条目(OE1、OE2)会被替换成默认路由指向骨干路由,而R2上的路由条目是不会被替换的。
当然,此图右边使用的是EIGRP,也可以使用除OSPF外的其他路由协议,因为,我们要在R3上做“路由重分布”。
totally-stub(完全末节区域):使用的前提条件和stub的一样,只是totally-stub要更“狠”,它的作用是:将从它路由协议重分布到OSPF的路由条目(OE1、OE2)及OIA(区域间学习到的路由)全部替换成默认路由指向骨干区域,但配置命令与上述还是有一点点差别的:R1:router ospf 1area 100 stubR2: router ospf 1area 100 stub no-summary结果:也是只有R1上的所有OSPF路由条目(包括OE1、OE2机OIA)被替换成了一条默认路由指向骨干路由。
nssa和totally-nssa的使用前提是一样的,即当OSPF区域跨非骨干区域连接到骨干区域时,如下图所示,RIP跨了area 10连接到了area 0。
而两者的作用有点不同。
nssa(次末节区域):作用是将从连接骨干区域出口的其它路由协议重发布来的(OE1、OE2)替换成默认路由指向骨干区域配置命令:R2和R3:router ospf 1area 10 nssaR4: router ospf 1area 10 nssa default-information-originatetotally-nssa(完全次末节区域):作用是将从连接骨干区域出口的其它路由协议重发布来的(OE1、OE2)及区域间学习到的路由(OIA)替换成默认路由指向骨干区域。
OSPF区域与汇总OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于互联网协议(IP)网络中的动态路由协议。
它使用链路状态路由算法来计算网络中最短路径,以便有效地转发数据包。
OSPF使用区域和汇总来优化网络性能和管理。
首先,让我们了解OSPF区域。
OSPF网络可以被分割成多个区域,每个区域的路由器只负责该区域内的路由计算。
这种分割减少了OSPF网络的复杂性,并提高了网络性能。
每个区域都有一个区域边界路由器(Area Border Router,ABR)用于连接不同区域。
ABR负责在区域之间转发路由信息,以便找到最佳路径。
每个区域都有一个唯一的区域号,并用32位IP地址表示。
1.减少路由器交换的路由信息数量,降低了网络开销,提高了网络性能。
2.提高网络可伸缩性。
当网络扩展时,可以简单地添加新的区域而不影响现有区域。
3.提供了更好的管理和维护。
每个区域内的路由器只需要关心本区域的路由计算,简化了网络管理和故障排除。
接下来,让我们了解OSPF的汇总功能。
在大规模的网络中,有时需要合并网段以减少路由表中的项目数量。
这可以通过汇总来实现。
OSPF提供了几种汇总方式,包括汇总路由、包含汇总和默认汇总。
1.汇总路由:将一组连续的网络合并成一个路由项目。
这样可以减少路由表中的项目数量,提高路由查询的速度。
例如,将子网192.168.1.0/24、192.168.2.0/24和192.168.3.0/24汇总成192.168.0.0/162.包含汇总:将多个网络合并到一个较长的网络范围内。
这个较长的网络范围包含所有要汇总的网络。
例如,将子网192.168.1.0/24和192.168.2.0/24包含汇总到192.168.0.0/223.默认汇总:将所有未知目的地汇总到一个默认路由上。
这样做可以减少对未知目的地的路由计算。
默认汇总通常由边界路由器执行。
例如,将所有从区域内部到外部的流量汇总到默认路由上。
ospf区域划分原则
OSPF(开放最短路径优先)是一种链路状态路由协议。
它可以帮助你将网络划分为一个个分区,每个分区路由器根据协议将有关信息应用到路由表中创建网络路径的路由算法。
它的核心思想是,网络中的每台路由器都会随时与路由器相连,跟踪网络中发生的变化,并立即更新路由表。
OSPF网络区域划分原则主要有三个:
一是分离调度网络。
如果一个网络中存在不通过另一个网络访问的路由器则将这些路由器称为调度网络,应该将这种路由器分离出来,以防止有无线拨号的断线。
二是分隔受干扰的网络。
把网络拆分成若干块,其中的路由器和链路可以接收到相同的流量,以便减少网络中的受干扰程度。
三是最小分割网络。
这是把网络拆分成尽可能少的部分,以便能够及时发现网络中发生变动,并且将路由器和路由链路分开以降低路由算法时间开销。
四是占据少量路由网络。
应该注意考虑区域内路由器数量,最大程度上减少路由数量,以便扩大区域性能、稳定性和可管理性。
OSPF网络区域划分也是OSPF链路状态路由协议的技术核心,根据OSPF的区域划分原则,可以更加有效的将网络划分,实现网络的最佳路由运行效果,满足网络的实时性、高可用性,有效解决数据的时空性需求,有效解决大规模网络的访问性能等问题。
OSPF的区域划分随着网络规模日益扩大,当一个大型网络中的路由器都运行OSPF 路由协议时,路由器数量的增多会导致LSDB 非常庞大,占用大量的存储空间,并使得运行SPF 算法的复杂度增加,导致CPU 负担很重。
在网络规模增大之后,拓扑结构发生变化的概率也增大,网络会经常处于“动荡”之中,造成网络中会有大量的OSPF 协议报文在传递,降低了网络的带宽利用率。
更为严重的是,每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。
OSPF 协议通过将自治系统划分成不同的区域(Area)来解决上述问题。
区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组,每个组用区域号(Area ID)来标识。
区域的边界是路由器,而不是链路。
一个网段(链路)只能属于一个区域,或者说每个运行OSPF 的接口必须指明属于哪一个区域。
如图4-1 所示。
图1 OSPF区域划分划分区域后,可以在区域边界路由器上进行路由聚合,减少通告到其他区域的LSA 数量。
另外,还可以最小化由于网络拓扑变化带来的影响。
1. OSPF区域类型2. LSA(链路状态通告)类型3. 区域类型与LSA 类型关系4. OSPF 的路径类型●区域内路径(Intra-area Path):指Router 所在的区域内就可以到达目的地的Path●区域间路径(Inter-area Path):指目的地在其它区域但仍在OSPF AS内的Path●类型 1 的外部路径(type 1 external Path,E1):指目的地在OSPF AS 外部的Path●类型 2 的外部路径(Type 2 external Path,E2):指目的地在OSPF AS 外部的Path,但在计算外部路由的度量时不再计入到达ASBR Router 的Path 代价(OSPF 外部路由在默认条件下是类型 2 的外部Path,即E2 Path)●。
stub和transit类型
OSPF(Open Shortest Path First)是一个用于在IP网络中路由数据的路由协议。
它可以根据网络拓扑的变化快速做出调整,以便数据能够以最短路径传输。
在OSPF中,可以将网络划分为两种类型的区域:stub区域和transit区域。
1. Stub区域:Stub区域是一种特殊的OSPF区域,它不允许路由信息流入或流出。
换句话说,stub区域不会将路由信息传递给其他区域,也不会从其他区域接收路由信息。
这种类型的区域通常用于将网络的中心部分与外部部分隔离开来,以减少路由表的规模并提高路由器的性能。
2. Transit区域:Transit区域是OSPF网络中其他类型的区域,它们可以接收和传递路由信息。
Transit区域通常用于连接stub区域或将OSPF网络与其他类型的路由协议(如EIGRP或BGP)连接起来。
Transit区域可以进一步划分为完全末梢区域(Not-So-Stubby Area,NSSA)和多路访问区域(Multi-Access Area)。
在OSPF中,每个区域运行一个OSPF实例,维护一个链路状态数据库,并生成一个区域内路由表。
通过将网络划分为不同的区域,可以更好地控制路由信息的传播,并减少路由器的资源消耗。
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF(开放式最短路径优先)是一种用于计算机网络中的链路状态路由协议。
它是一个开放的标准协议,用于在大型IP网络中进行路由选择。
本协议旨在提供高效、稳定和可扩展的路由选择机制。
本文将对OSPF协议进行解析和详解。
二、OSPF协议的基本原理1. 链路状态路由协议OSPF是一种链路状态路由协议,它通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图,并计算最短路径。
每个路由器都维护一个链路状态数据库(LSDB),其中包含了整个网络的拓扑信息。
2. 路由器之间的邻居关系OSPF协议通过建立邻居关系来交换链路状态信息。
路由器之间通过Hello消息进行邻居发现,并通过交换数据库描述(DBD)消息来同步链路状态数据库。
一旦邻居关系建立,路由器之间将周期性地交换链路状态更新(LSU)消息。
3. SPF算法OSPF使用SPF(最短路径优先)算法来计算最短路径。
SPF算法基于Dijkstra算法,通过遍历链路状态数据库来确定最短路径。
每个路由器根据自己的链路状态数据库计算出最短路径树,并将其作为路由表的基础。
4. 区域划分为了提高OSPF协议的可扩展性,网络可以被划分为多个区域。
每个区域内部的路由器只维护自己区域的链路状态信息,而不需要了解整个网络的拓扑。
区域之间的边界路由器负责将区域内的路由信息与其他区域交换。
三、OSPF协议的消息格式OSPF协议定义了多种消息类型,用于在路由器之间交换信息。
以下是OSPF 协议中常用的消息类型及其格式:1. Hello消息Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系。
它包含了发送Hello消息的路由器的ID、邻居路由器的ID等信息。
2. 数据库描述(DBD)消息DBD消息用于同步链路状态数据库。
它包含了链路状态数据库的摘要信息,如序列号、LSA类型等。
3. 链路状态更新(LSU)消息LSU消息用于交换链路状态信息。
它包含了链路状态数据库中的LSA(链路状态广告)。
OSPF划分区域详解我们在讲述OSPF协议特点之初提到过OSPF可以支持大规模网络。
如果规划合理1000多台路由器也是没有问题的。
然而支持大规模网络是一件非常复杂的事情。
虽然从理论上建立了一套可行的方法,但在实际中网络会经常发生变化。
这种变化随着网络中的设备越多,变化的机率就越大。
有些问题就会由量变导致质变,这就是说有些协议在理论上是可行的,但实际组网中已经到了协议不能应用的状态。
接下来我们来看如果大规模网络中使用OSPF协议可能存在的一些问题。
首先,在大规模的网络中存在数量众多的路由器,会生成很多LSA,整个LSDB 会非常大,甚至占用2-3M的内存容量。
这当然跟路由算法有关,因为链路状态算法本省就存储了很多信息。
比如RIP协议在发送信息的时候只发送路由信息,而OSPF算法不仅发送路由信息还要发送链路状态。
其次,OSPF算法会增加耗时,造成CPU负担增大。
第一、OSPF携带信息较多,通过SPF算法得出树状结构。
第二、当网络中存在众多运行OSPF路由协议的设备则会生成很多LSA。
当一台设备出现变化时,整个网络随之变化。
这在一些大型的网络中造成的灾难是无法想象的。
那么如果解决这些问题呢?通常我们解决问题的方法就是分区域,缩小问题范围。
事实上,OSPF协议也是如此。
OSPF将一个自制系统分成若干个区域,采用分级管理,这就缩小了网络。
不同的是,区域通过一个32位的整数来标示,叫做Area ID。
有些类似我们前面讲到过的Router ID,Area ID是用来区别区域的, Router ID是用来区分路由器的。
然后既然产生了区域,那么势必会产生区域的边界,区域的边界有两种划分,一种是用一台路由器来当作区域的边界,另一种是把网段当作区域的边界,比如BGP。
在OSPF划分区域时是采用路由器当作区域的边界。
解析OSPF各区域的区别和作用在进行OSPF路由方案部署过程中,OSPF的各种区域是最难理解的。
它们之间到底有什么区别和作用呢?本文将为大家一一解答。
Backbone(骨干)区域在一个OSPF网络中,可以包括多种区域,其中就有三种常见的特殊区域,即就是骨干区域(Backbone Area)、末梢区域(Stub Area)和非纯Stub区域(No Stotal Stub area,NSSA),当然还可以包括其它标准区域。
OSPF网络中的区域是以区域ID进行标识的,区域ID为0的区域规定为骨干区域。
OSPF主要区域类型示例一个OSPF互联网络,无论有没有划分区域,总是至少有一个骨干区域。
骨干区域有一个ID 0.0.0.0,也称之为区域0。
另外,骨干区域必须是连续的(也就是中间不会越过其他区域),也要求其余区域必须与骨干区域直接相连(但事实上,有时并不一定会这样,所以也就有了下面将要介绍的"虚拟链路"技术)。
骨干区域一般为区域0(Area 0),其主要工作是在其余区域间传递路由信息。
骨干区域作为区域间传输通信和分布路由信息的中心。
区域间的通信先要被路由到骨干区域,然后再路由到目的区域,最后被路由到目的区域中的主机。
在骨干区域中的路由器通告他们区域内的汇总路由到骨干区域中的其他路由器。
这些汇总通告在区域内路由器泛洪,所以在区域中的每台路由器有一个反映在它所在区域内路由可用的路由表,这个路由与AS中其他区域的ABR汇总通告相对应。
如在本章前面的图8-1中,R1使用一个汇总通告向所有骨干路由器(R2和R3)通告Area 0.0.0.1中的所有路由。
R1从R2和R3接收汇总通告。
R1配置了Area 0.0.0.0中的汇总通告信息,通过泛洪,R1把这个汇总路由信息传播到Area 0.0.0.1内所有路由器上。
在Area 0.0.0.1内的每个路由器,来自Areas 0.0.0.0、0.0.0.2和0.0.0.3区域的汇总路由信息共同完成路由表的计算。
配置OSPF路由协议在网络中配置OSPF(Open Shortest Path First)路由协议,可以实现动态路由的选择和更新,增加网络的可靠性和灵活性。
下面将介绍如何配置OSPF路由协议。
1.确定OSPF区域划分:在OSPF中,网络被划分为不同的区域(Area),每个区域都有一个唯一的标识符。
根据网络拓扑和需求,确定需要划分的区域数量和标识符。
2.配置路由器接口:将路由器的各个接口与网络连接,并进行必要的IP地址配置。
每个接口的IP地址应属于同一区域,并通过命令“router ospf area 区域编号”将接口连接到对应的区域。
3.配置区域边界路由器(ABR):ABR是连接不同区域的路由器,需要进行特殊的配置。
在ABR上,通过命令“router ospf area 区域编号”将接口连接到对应的区域,并使用命令“area 区域编号 range 网络地址子网掩码”将其连接的网络范围标记为该区域。
4.配置自治系统边界路由器(ASBR):ASBR是连接不同自治系统(AS)的路由器,需要进行特殊的配置。
在ASBR上,使用命令“router ospf”进入OSPF配置模式,并使用命令“re distribute 子网号子网掩码”将其连接的网络添加到OSPF路由表中。
5.配置OSPF路由协议:在每台路由器上,使用命令“router ospf 进程号”进入OSPF配置模式,并使用命令“network 子网号子网掩码 area 区域编号”将该路由器的接口添加到OSPF路由表中。
6.配置路由器的优先级:OSPF通过区域的优先级来选择区域内的DR(Designated Router)和BDR(Backup Designated Router)。
可以通过命令“priority 数字”设置路由器的优先级(默认为1),数字越大优先级越高。
7.验证OSPF配置:使用命令“show ip ospf”来验证OSPF路由协议的配置情况。
ospf 标准区域OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于路由的动态链路状态协议,它是一种开放式协议,采用了链路状态路由算法。
OSPF协议将网络划分为不同的区域,其中标准区域是其中一种类型。
本文将着重介绍OSPF标准区域的相关内容。
OSPF标准区域是OSPF网络中最基本的区域类型。
在OSPF网络中,所有的区域都必须连接到主干区域(Backbone Area),而标准区域就是连接到主干区域的区域。
标准区域之间可以直接相连,也可以通过主干区域相连。
每个标准区域都有一个32位的区域标识符(Area ID),用来唯一标识该区域。
在OSPF网络中,标准区域之间的路由信息通过主干区域进行传递。
主干区域扮演着路由信息交换的中转站的角色,它负责将来自不同标准区域的路由信息进行交换和传递。
这种层级结构的设计有效地减少了路由信息的传播范围,提高了网络的可扩展性和稳定性。
在OSPF标准区域内部,采用SPF(Shortest Path First)算法来计算最短路径,以确定最佳的路由。
每个标准区域内部都有一个DR(Designated Router)和一个BDR(Backup Designated Router),它们负责在本区域内部的路由信息交换和分发。
这种设计有效地减少了路由信息的传播范围,提高了网络的可扩展性和稳定性。
OSPF标准区域的设计使得网络更加灵活和高效。
通过合理划分区域,可以减少路由信息的传播范围,降低网络的复杂性,提高网络的可管理性和可维护性。
同时,OSPF标准区域的设计也使得网络具有更好的容错性和鲁棒性,当网络发生故障时,可以更快地恢复正常。
在实际网络设计中,合理划分OSPF标准区域是非常重要的。
合理的区域划分可以提高网络的性能和可靠性,降低网络的故障率,提高网络的可维护性。
因此,在进行网络规划和设计时,需要根据实际情况,合理划分OSPF标准区域,以满足网络的需求。
总之,OSPF标准区域是OSPF网络中最基本的区域类型,它通过合理划分区域,降低了路由信息的传播范围,提高了网络的可扩展性和稳定性。
OSPF多区域概念及实现OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于路由选择的链路状态路由协议,它在现代计算机网络中广泛应用。
OSPF的主要目标是通过计算最短路径来实现路由选择,并且具有高可用性以及快速收敛的特点。
在OSPF中,多区域概念被引入了,以提高网络的可扩展性和灵活性。
本文将详细介绍OSPF多区域的概念及实现方法。
一、OSPF多区域概念在OSPF中,区域(Area)是将整个网络逻辑上分割成若干个较小的子网络,各个区域之间通过区域边界路由器(ABR,Area Border Router)相连。
每个区域都有一个标识符,称为Area ID,用于区分不同的区域。
OSPF规定了一个特殊的区域ID为0.0.0.0,表示主干区域(Backbone Area)。
在多区域的OSPF网络中,主干区域起到了连接各个区域的作用。
主干区域由一组ABR相连形成一个连通的网络,每个ABR要么连接到一个或多个非主干区域,要么连接到其他ABR。
主干区域中存储了整个网络的拓扑数据库,包括各个区域和节点的信息。
区域之间的连接方式有两种:虚连接(Virtual Link)和点到点连接(Point-to-Point Link)。
虚连接是通过主干区域建立的一条特殊的逻辑链路,用于连接不直接相连的区域或区域与主干区域之间的通信。
点到点连接是通过实际的链路直接连接的方式,通常用在区域之间物理上直接相连的情况下。
二、OSPF多区域的实现方法在OSPF中,实现多区域可以通过以下几个步骤进行:1.设计区域划分方案首先需要根据网络规模和要求,设计合理的区域划分方案。
通常,可以按照功能划分区域,每个区域内的节点可以具有相似的功能或特点。
例如,可以将核心交换机所在的区域作为主干区域,将不同的分支局连接到不同的非主干区域。
2.配置区域间的区域边界路由器在划分好区域后,需要配置各个区域边界路由器(ABR)。
每个ABR 都需要连接至少一个非主干区域,通过配置相应的接口和区域ID,将ABR 连接到相应的区域。
解析OSPF各区域的区别和作用
在进行OSPF路由方案部署过程中,OSPF的各种区域是最难理解的。
它们之间到底有什么区别和作用呢?本文将为大家一一解答。
Backbone(骨干)区域
在一个OSPF网络中,可以包括多种区域,其中就有三种常见的特殊区域,即就是骨干区域(Backbone Area)、末梢区域(Stub Area)和非纯Stub区域(No Stotal Stub area,NSSA),当然还可以包括其它标准区域。
OSPF网络中的区域是以区域ID进行标识的,区域ID为0的区域规定为骨干区域。
OSPF主要区域类型示例
一个OSPF互联网络,无论有没有划分区域,总是至少有一个骨干区域。
骨干区域有一个ID 0.0.0.0,也称之为区域0。
另外,骨干区域必须是连续的(也就是中间不会越过其他区域),也要求其余区域必须与骨干区域直接相连(但事实上,有时并不一定会这样,所以也就有了下面将要介绍的"虚拟链路"技术)。
骨干区域一般为区域0(Area 0),其主要工作是在其余区域间传递路由信息。
骨干区域作为区域间传输通信和分布路由信息的中心。
区域间的通信先要被路由到骨干区域,然后再路由到目的区域,最后被路由到目的区域中的主机。
在骨干区域中的路由器通告他们区域内的汇总路由到骨干区域中的其他路由器。
这些汇总通告在区域内路由器泛洪,所以在区域中的每台路由器有一个反映在它所在区域内路由可用的路由表,这个路由与AS中其他区域的ABR汇总通告相对应。
OSPF的4种区域类型OSPF区域类型划分如下:1.骨干区域(即传输区域):area 02.非骨干区域(即常规区域):除area 0之外的其他所有许可范围内的区域非骨干区域又可划分如下:1.标准区域:即正常传输数据的区域2.末梢区域:禁用外部AS的信息进入,即禁用LSA 4,LSA 5类信息进入(5类信息都禁用了。
要4类通告ASBR来也没用了。
)2.完全末梢区域:禁用外部AS信息很区域间的信息,即LSA 5 和LSA 3类信息进入3.NSSA区域:禁用非直连的外部AS信息进入,同时会产生LSA 7类信息,在路由表中表示为 O N2(N2代表类型2,默认的是2,可以改成1,即metric-type 1)需要注意的是虽然末梢区域和完全末梢区域都禁用了外部AS信息和区域间的信息,但是是不是代表就不可达其他区域或者外部了呢?当然不是,它们在禁用之后都会向相应区域内通告一条默认路由以指向外部。
保持可达性。
但是NSSA区域需要我们另外输入下条命令以保证可达外部AS:r1(config-router)#area 1 nssa default-information-originate no-summary即同时禁用了区域间的数据包进入到NSSA区域,以减少路由表的大小,加快路由选路的速度,防止路由表的抖动。
简单的说下LSA要求目前掌握的有以下几种类型:1.LSA 1:定义路由器与路由器之间的。
限定于单个区域2.LSA 2:定义广播网络的。
也是限定于单个区域3.LSA 3:定义区域间汇总的4.LSA 4:定义网络中ASBR的5.LSA 5:定义外部AS的6.LSA 7:定义NSSA区域的。
我们在讲述OSPF协议特点之初提到过OSPF可以支持大规模网络。
如果规划合理1000多台路由器也是没有问题的。
然而支持大规模网络是一件非常复杂的事情。
虽然从理论上建立了一套可行的方法,但在实际中网络会经常发生变化。
这种变化随着网络中的设备越多,变化的机率就越大。
有些问题就会由量变导致质变,这就是说有些协议在理论上是可行的,但实际组网中已经到了协议不能应用的状态。
接下来我们来看如果大规模网络中使用OSPF协议可能存在的一些问题。
首先,在大规模的网络中存在数量众多的路由器,会生成很多LSA,整个LSDB会非常大,甚至占用2-3M的内存容量。
这当然跟路由算法有关,因为链路状态算法本省就存储了很多信息。
比如RIP协议在发送信息的时候只发送路由信息,而OSPF算法不仅发送路由信息还要发送链路状态。
其次,OSPF算法会增加耗时,造成CPU负担增大。
第一、OSPF携带信息较多,通过SPF算法得出树状结构。
第二、当网络中存在众多运行OSPF路由协议的设备则会生成很多LSA。
当一台设备出现变化时,整个网络随之变化。
这在一些大型的网络中造成的灾难是无法想象的。
那么如果解决这些问题呢?通常我们解决问题的方法就是分区域,缩小问题范围。
事实上,OSPF协议也是如此。
OSPF将一个自制系统分成若干个区域,采用分级管理,这就缩小了网络。
不同的是,区域通过一个32位的整数来标示,叫做Area ID。
有些类似我们前面讲到过的Router ID,Area ID是用来区别区域的,Router ID是用来区分路由器的。
然后既然产
生了区域,那么势必会产生区域的边界,区域的边界有两种划分,一种是用一台路由器来当作区域的边界,另一种是把网段当作区域的边界,比如BGP。
在OSPF划分区域时是采用路由器当作区域的边界。