OSPF多区域划分的必要性

OSPF单区域存在的问题
LSDB 庞大，占用内存大，SPF计算开销大。
LSA洪泛范围大，拓扑变化影响范围大。
路由不能被汇总，路由表庞大，查找路由开销大

解决办法
划分区域可以解决上述问题
每个区域独立存储LSDB，划分区域减小了LSDB。
LSA洪泛被限制在区域内，有效控制了拓扑变化的影响范围。
区域边界可以做路由汇总，减小了路由表。

OSPF多区域的基本概念

多区域基本概念---------------区域分类

OSPF多区域基本结构
骨干区域：Area 0，OSPF的Area 0必须是连续的，不能被分割。
非骨干区域：必须和Area 0直接相连，非骨干区域之间不能直接交换路由 信息，必须通过Area 0。
特殊区域：具有某些特殊性质的区域，如Stub、NSSA区域。

多区域基本概念---------------LSDB

OSPF多区域链路状态数据库
每个区域都有自己独立的LSDB，SPF计算独立运行。
LSA洪泛和LSDB同步只在区域内进行。

多区域基本概念---------------ABR

OSPF对区域间路由信息的描述
OSPF只知道本区域的拓扑结构，并不知道其他区域的拓扑结构，其他区域 的路由信息，依靠本区域的ABR来描述。

OSPF对区域间路由的描述与计算
ABR先计算区域内的LSA 1、2，并为计算出来的路由向其他区域发起LSA 3， 而且为Area 0中的LSA 3向其他区域重新发起LSA 3。

多区域基本概念---------------ASBR

OSPF对外部路由信息的描述
OSPF通过ASBR来描述外部路由的可达性。

OSPF对外部路由的描述与计算
ASBR为外部路由发起LSA5，在整个OSPF路由域中洪泛。

OSPF的LSA分类

LSA 1、2、4 含有拓扑信息，LSA3、5、7 含有路由信息。

LSA类型－区域内路由计算

LSA类型－区域内路由计算

LSA类型－AS外部路由计算

OSPF的LSA传播过程

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

Link State ID

OSPF外部路由开销类型

– 开销类型1：开销 = LSA携带开销 + 到始发ASBR的开销
– 开销类型2：开销 = LSA携带开销

OSPF外部路由开销类型
先进行SPF计算，把外部路由LSA挂到SPF树上去，能挂上去的进行开销比较，挂不上去的直接忽略。
类型1：开销 = LSA携带开销 + 到始发ASBR的开销
类型2：开销 = LSA携带开销
先比较LSA携带开销，再比较到始发ASBR的开销，两者都相等才负载。
类型1优于类型2，相对于类型1，类型2相当于加了无穷远。
重发布外部路由时，默认开销类型2。
到始发ASBR的开销计算
转发地址为0.0.0.0
区域内通过ASBR的LSA 1计算得到。
区域间通过ASBR的LSA 4计算得到。
普通区域重发布的外部路由，转发地址默认为0.0.0.0。
转发地址为某IP地址
在OSPF路由表中查询得到；若查询不到，则忽略该LSA。

OSPF选路原则

按照路由类型的优先级选择
区域内路由（Intra Area）
区域间路由（Inter Area）
第一类外部路由（Type1 External）
第二类外部路由（Type2 External）
在类型相同的情况下，选择路由开销（Cost）较小的路由。

OSPF LSA的洪泛

OSPF协议的路由聚合/汇总

ABR或ASBR将具有相同前缀的路由信息聚合后发布到其它区域
减少LSA3类、LSA5类的数目，减少路由信息
减小路由表的规模
提高路由器的运算速度

OSPF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

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。

Stub区域是一个不允许AS外部LSA通告在其内部进行泛洪的区域。

Stub区域的特性：
 允许学习Type 3 LSA。
 拒绝Type 4、 Type 5 LSA。
 Default LSA作为Summary LSA注入到该区域，用以弥补学不到
Type 5 LSA的信息，通过ABR被宣告到 Stub area。
 外部路由的振荡不会波及Stub区。
Stub区域路由器的路由表条目：
默认路由＋区域间路由＋区域内路由

在末梢区域中有4个限制条件：
 一个末梢区域内部的所有路由器也必须拥有相同的链路状态数据库。
 虚链路不能在一个末梢区域内进行配置，也不能穿过一个末梢区域。
 末梢区域内的路由器不能是ASBR路由器。
 一个末梢区域可以拥有多台ABR路由器，但是因为缺省路由的原因，区 域内部路由器不能确定哪一台路由器才是到达ASBR路由器的最优的网关。

特殊区域——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。

完全Stub区域中最受限的形式：
 拒绝所有的External LSA : 类型5。
 拒绝具体的Summary LSA ：类型4和3。
 Default LSA作为Summary LSA注入到该区域，用来代表他所拒
绝的路由信息。
 LSDB更小，路由信息更稳定，路由数量更少；
 默认路由＋区域内路由；
 区域内不会有其他区域的具体路由

特殊区域——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

特殊区域——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。