OSPF-区域间路由计算

一、概述

前面学习了我们学习了Router-LSA和Network-LSA，它们都只能在区域内进行泛洪，而且我们之前一直主要是单区域学习。OSPF的核心是骨干区域Area 0，其它都为非骨干区域。但是在大型网络中，单区域OSPF会存在一定的问题，所以就有了OSPF多区域。

二、OSPF区域

OSPF区域

OSPF域（Domain）：一系列使用相同策略的连续OSPF网络设备所构成的网络。

OSPF路由器在同一个区域（Area）内网络中泛洪LSA。为了确保每台路由器都拥有对网络拓扑的一致认知，LSDB需要在区域内进行同步。

如果OSPF域仅有一个区域，随着网络规模越来越大，OSPF路由器的数量越来越多，这将导致诸多问题：

LSDB越来越庞大，同时导致OSPF路由表规模增加。路由器资源消耗多，设备性能下降，影响数据转发。
基于庞大的LSDB进行路由计算变得困难。
当网络拓扑变更时，LSA全域泛洪和全网SPF重计算带来巨大负担。

多区域设计有以下优点：

OSPF引入区域（Area）的概念，将一个OSPF域划分成多个区域，可以使OSPF支撑更大规模组网。
OSPF多区域的设计减小了LSA泛洪的范围，有效的把拓扑变化的影响控制在区域内，达到网络优化的目的。
在区域边界可以做路由汇总，减小了路由表规模。
多区域提高了网络扩展性，有利于组建大规模的网络。

基于多区域的设置，路由器在不同区域也就有不同的角色了，OSPF路由器根据其位置或功能不同，有这样几种类型：

区域内路由器（Internal Router），所以接口都在一个区域内。
区域边界路由器ABR（Area Border Router），接口属于两个区域以上，但必须有一个连接骨干区域
骨干路由器（Backbone Router），至少有一个接口属于骨干区域。
自治系统边界路由器ASBR（AS Boundary Router），该类路由器与其他AS交换路由信息。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就成为ASBR。

路由器角色

三、区域间路由传递

Router LSA和Network LSA只在区域内泛洪，因此通过区域划分在一定程度上降低网络设备的内存及CPU的消耗。
区域划分

OSPF区域间路由信息传递是通过ABR产生的Network Summary LSA（3类LSA）实现的。
区域间路由

简单说就是由边界路由器汇总后向骨干路由器进行传递。

3.1 Network Summary LSA详解

Network Summary LSA（3类LSA）由ABR产生，用于向一个区域通告到达另一个区域的路由。
Network Summary LSA

重要字段解释：

LS Type：取值3，代表Network Summary LSA。
Link State ID：路由的目的网络地址。
Advertising Router：生成LSA的Router ID。
Network Mask：路由的网络掩码。
metric：到目的地址的路由开销。

示例

3.2 路由计算过程

计算过程1 计算过程2 计算过程3

实验拓扑：
示例1 示例1 示例2

配置示例：

复制代码

# AR1，在ospf进程里面配置多个区域，在对应区域下面通告网段
ospf 1 
 area 0.0.0.0 
  network 10.0.0.0 0.0.0.255 
  network 192.168.1.0 0.0.0.255 
 area 0.0.0.1 
  network 14.1.1.0 0.0.0.255

# AR4
ospf 1 
 area 0.0.0.1 
  network 1.1.1.1 0.0.0.0 
  network 14.1.1.0 0.0.0.255 
  
# 检测邻居状态
[AR1]dis ospf peer bri

	 OSPF Process 1 with Router ID 10.0.0.1
		  Peer Statistic Information
 ----------------------------------------------------------------------------
 Area Id          Interface                        Neighbor id      State    
 0.0.0.0          GigabitEthernet0/0/0             10.0.0.2         Full        
 0.0.0.1          GigabitEthernet0/0/2             14.1.1.4         Full        
 ----------------------------------------------------------------------------

# 查看LSDB数据库，这边看到不同区域的LSDB信息
[AR1]dis ospf lsdb

	 OSPF Process 1 with Router ID 10.0.0.1
		 Link State Database 

		         Area: 0.0.0.0
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    10.0.0.2        10.0.0.2          1072  48    80000008       1
 Router    10.0.0.1        10.0.0.1          1605  48    80000006       1
 Network   10.0.0.2        10.0.0.2            89  32    80000002       0
 Sum-Net   14.1.1.0        10.0.0.2          1352  28    80000001       1
 Sum-Net   14.1.1.0        10.0.0.1          1166  28    80000001       1
 Sum-Net   1.1.1.1         10.0.0.1          1163  28    80000001       1
 
		         Area: 0.0.0.1
 Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
 Router    10.0.0.1        10.0.0.1          1164  36    80000003       1
 Router    14.1.1.4        14.1.1.4          1157  48    80000009       1
 Network   14.1.1.4        14.1.1.4          1157  32    80000002       0
 Sum-Net   172.16.1.0      10.0.0.1          1166  28    80000001       2
 Sum-Net   10.0.0.0        10.0.0.1          1166  28    80000001       1
 Sum-Net   192.168.1.0     10.0.0.1          1166  28    80000001       1

总结：学习了OSPF的区域概念，单区域有其局限性，出现了OSPF多区域。骨干区域Area 0，基于多区域路由器划分了不同的角色如边界路由器，内部路由器等等，区域间的路由通过Network Summary LSA（3类LSA）由ABR产生，用于向一个区域通告到达另一个区域的路由。

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