OSPF多區域劃分的必要性

OSPF單區域存在的問題
LSDB 龐大，占用內存大，SPF計算開銷大。
LSA洪泛范圍大，拓撲變化影響范圍大。
路由不能被匯總，路由表龐大，查找路由開銷大

解決辦法
劃分區域可以解決上述問題
每個區域獨立存儲LSDB，劃分區域減小了LSDB。
LSA洪泛被限制在區域內，有效控制了拓撲變化的影響范圍。
區域邊界可以做路由匯總，減小了路由表。

OSPF多區域的基本概念

多區域基本概念---------------區域分類

OSPF多區域基本結構
骨干區域：Area 0，OSPF的Area 0必須是連續的，不能被分割。
非骨干區域：必須和Area 0直接相連，非骨干區域之間不能直接交換路由 信息，必須通過Area 0。
特殊區域：具有某些特殊性質的區域，如Stub、NSSA區域。

多區域基本概念---------------LSDB

OSPF多區域鏈路狀態數據庫
每個區域都有自己獨立的LSDB，SPF計算獨立運行。
LSA洪泛和LSDB同步只在區域內進行。

多區域基本概念---------------ABR

OSPF對區域間路由信息的描述
OSPF只知道本區域的拓撲結構，并不知道其他區域的拓撲結構，其他區域 的路由信息，依靠本區域的ABR來描述。

OSPF對區域間路由的描述與計算
ABR先計算區域內的LSA 1、2，并為計算出來的路由向其他區域發起LSA 3， 而且為Area 0中的LSA 3向其他區域重新發起LSA 3。

多區域基本概念---------------ASBR

OSPF對外部路由信息的描述
OSPF通過ASBR來描述外部路由的可達性。

OSPF對外部路由的描述與計算
ASBR為外部路由發起LSA5，在整個OSPF路由域中洪泛。

OSPF的LSA分類

LSA 1、2、4 含有拓撲信息，LSA3、5、7 含有路由信息。

LSA類型－區域內路由計算

LSA類型－區域內路由計算

LSA類型－AS外部路由計算

OSPF的LSA傳播過程

LSA報文頭格式

LS Type: 標識LSA的類型(Type1－Type11)
Link State ID: 具體數值根據LSA的類型而定
Advertising Router: 始發LSA的路由器的Router ID

Link State ID

OSPF外部路由開銷類型

– 開銷類型1：開銷 = LSA攜帶開銷 + 到始發ASBR的開銷
– 開銷類型2：開銷 = LSA攜帶開銷

OSPF外部路由開銷類型
先進行SPF計算，把外部路由LSA掛到SPF樹上去，能掛上去的進行開銷比較，掛不上去的直接忽略。
類型1：開銷 = LSA攜帶開銷 + 到始發ASBR的開銷
類型2：開銷 = LSA攜帶開銷
先比較LSA攜帶開銷，再比較到始發ASBR的開銷，兩者都相等才負載。
類型1優于類型2，相對于類型1，類型2相當于加了無窮遠。
重發布外部路由時，默認開銷類型2。
到始發ASBR的開銷計算
轉發地址為0.0.0.0
區域內通過ASBR的LSA 1計算得到。
區域間通過ASBR的LSA 4計算得到。
普通區域重發布的外部路由，轉發地址默認為0.0.0.0。
轉發地址為某IP地址
在OSPF路由表中查詢得到；若查詢不到，則忽略該LSA。

OSPF選路原則

按照路由類型的優先級選擇
區域內路由（Intra Area）
區域間路由（Inter Area）
第一類外部路由（Type1 External）
第二類外部路由（Type2 External）
在類型相同的情況下，選擇路由開銷（Cost）較小的路由。

OSPF LSA的洪泛

OSPF協議的路由聚合/匯總

ABR或ASBR將具有相同前綴的路由信息聚合后發布到其它區域
減少LSA3類、LSA5類的數目，減少路由信息
減小路由表的規模
提高路由器的運算速度

OSPF特殊區域

特殊區域是指人為定義的一些區域，它們在邏輯中一般位于OSPF區域的邊 緣，只與骨干區域相連。
常見的特殊區域有以下幾類：
Stub區域
Totally Stub區域
NSSA區域
完全NSSA區域

STUB區域

并不是每一臺路由器都需要了解所有外部目的地的信息的。不管OSPF區域外部的目的地在哪里，在區域1中的路由都必須發送數據包到達ABR路由器，以便到達那個ASBR路由器。在這種情況下，區域1可以被配置成為一個末梢區域。

Stub區域是一個不允許AS外部LSA通告在其內部進行泛洪的區域。

Stub區域的特性：
? 允許學習Type 3 LSA。
? 拒絕Type 4、 Type 5 LSA。
? Default LSA作為Summary LSA注入到該區域，用以彌補學不到
Type 5 LSA的信息，通過ABR被宣告到 Stub area。
? 外部路由的振蕩不會波及Stub區。
Stub區域路由器的路由表條目：
默認路由＋區域間路由＋區域內路由

在末梢區域中有4個限制條件：
? 一個末梢區域內部的所有路由器也必須擁有相同的鏈路狀態數據庫。
? 虛鏈路不能在一個末梢區域內進行配置，也不能穿過一個末梢區域。
? 末梢區域內的路由器不能是ASBR路由器。
? 一個末梢區域可以擁有多臺ABR路由器，但是因為缺省路由的原因，區 域內部路由器不能確定哪一臺路由器才是到達ASBR路由器的最優的網關。

特殊區域——完全STUB區域

不僅使用缺省路由到達OSPF自主系統外部的目的地址，而且使用
缺省路由到達這個區域外部的所有目的地址。
? 完全末梢區域的ABR將不僅阻塞AS外部LSA，而且阻塞所有的匯總
LSA，但除了通告缺省路由的那一條類型3的LSA。

完全Stub區域中最受限的形式：
? 拒絕所有的External LSA : 類型5。
? 拒絕具體的Summary LSA ：類型4和3。
? Default LSA作為Summary LSA注入到該區域，用來代表他所拒
絕的路由信息。
? LSDB更小，路由信息更穩定，路由數量更少；
? 默認路由＋區域內路由；
? 區域內不會有其他區域的具體路由

特殊區域——NSSA區域

帶有一些末梢網絡的R4必須通過區域2的其中R2和圖中的OSPF網絡相連。
? R4僅支持RIP協議，因此，區域2的R2將同時運行RIP協議和OSPF協議，并利
用路由重新分配的方法把末梢網絡注入到OSPF域。
? 上述的配置使區域2的R2成為一臺ASBR路由器，因此，區域2就不能再是一
個末梢區域了

特殊區域——完全NSSA區域

完全非純末梢區域允許外部路由通告到OSPF自主系統內部，并使用缺省路由
到達這個區域外部的所有目的地址。
? 完全非純末梢區域的ABR將不僅阻塞AS外部LSA，而且阻塞所有的匯總LSA
，但除了通告缺省路由的那一條類型3的LSA。
? 拒絕所有的External LSA : 類型5。
? 拒絕具體的Summary LSA ：類型4和3。
? Default Summary LSA注入到本區域，用來代表他所拒絕的路由信息。