OSPF动态路由协议④

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OSPF的优化：

OSPF优化的核心目的是减少LSA的更新频率。具体方法包括：通过聚合实现流量分发以及划分特区以降低广播风暴风险。

1.汇总：

OSPF进行区域汇总的作用是为了减少OSPF骨干区域从非骨干区域学习到的路由信息。 而OSPF汇总实质上是进行区域汇总。区域汇总就是对该区域内传递路由信息的LSA进行汇总。

区域汇总又分为域间路由汇总和域外路由汇总。

如图所示，在此情境下：

在该拓扑图中看到，在当前配置中，

Area 0 和 Area 2 被识别为非骨干链路；

路由器 R2 被指定为 Area 0 和 Area 1 的 ABR；

路由器 R4 则被配置为 Area 0 和 Area 2 的 ABR；

此外，在域外区域运行的是 OSPF 协议，
并且路由器 R5 被指定为 ASBR，
并负责重发其自身的环回信息。

此时打开 R3 的 OSPF 路由表时：

观察到该路由器上有大量来自其他区域的路由信息；

这时可以选择进行 OSPF 路由汇总。

复制代码

>       1. <r3>display   ip routing-table  protocol  ospf

>  
>       2. Route Flags: R - relay, D - download to fib
>  
>       3. ------------------------------------------------------------------------------
>  
>       4. Public routing table : OSPF
>  
>       5.          Destinations : 10       Routes : 10  
>  
>       6.  
>  
>       7. OSPF routing table status : <Active>
>  
>       8.          Destinations : 10       Routes : 10
>  
>       9.  
>  
>       10. Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
>  
>       11.  
>  
>       12.         1.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
>  
>       13. 0/0/0
>  
>       14.         4.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
>  
>       15. 0/0/1
>  
>       16.     192.168.1.1/32  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
>  
>       17. 0/0/0
>  
>       18.     192.168.2.1/32  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
>  
>       19. 0/0/0
>  
>       20.     192.169.1.1/32  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
>  
>       21. 0/0/0
>  
>       22.     192.169.2.1/32  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
>  
>       23. 0/0/0
>  
>       24.     192.171.1.1/32  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
>  
>       25. 0/0/1
>  
>       26.     192.171.2.1/32  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
>  
>       27. 0/0/1
>  
>       28.     192.172.1.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
>  
>       29. 0/0/1
>  
>       30.     192.172.2.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
>  
>       31. 0/0/1
>  
>       32.  
>  
>       33. OSPF routing table status : <Inactive>
>  
>       34.          Destinations : 0        Routes : 0
>  
>  
>

①域间路由汇总：

**域间区组指的是OSPF领域之间的关系，在各个OSPF领域间的ABRs（Area Border Router）中将传播的三种类型的LSA（Link State Advertisements）进行汇总操作（汇总后会将本区域内存储前三种类型的LSA信息），仅限于ABRs中执行此汇总功能

在图中就是对R2和R4进行汇总（域间路由汇总是作用在ABR上的）

复制代码

 //对区域0和区域1的域间ABR进行汇总   #！！！注意，汇总是汇总非骨干路由信息

    
 [r2]ospf 1 router-id  2.2.2.2
    
 [r2-ospf-1-area-0.0.0.0]area 1
    
 [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.168.0.0   255.255.252.0
    
 [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.169.0.0 255.255.252.0
    
  
    
 //此时打开R3的OSPF路由表查看路由信息
    
 <r3>display  ip routing-table  protocol  ospf 
    
 Route Flags: R - relay, D - download to fib
    
 ------------------------------------------------------------------------------
    
 Public routing table : OSPF
    
      Destinations : 8        Routes : 8        
    
  
    
 OSPF routing table status : <Active>
    
      Destinations : 8        Routes : 8
    
  
    
 Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
    
  
    
     1.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     4.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.168.0.0/22  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.169.0.0/22  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.171.1.1/32  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.171.2.1/32  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.1.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.2.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
  
    
 OSPF routing table status : <Inactive>
    
      Destinations : 0        Routes : 0
    
  
    
  
    
 #此时区域0和区域2的路由信息已经被汇总

此时可以从汇总之后的R4的LSDB表上看到，area1的LSDB信息以及被汇总

再去未汇总前的R2的LSDB表上查看：

可以明显的对比出R2在汇总后，本地的路由LSA信息减少对比R4

此时再在R4上进行汇总：

复制代码

 //对区域0和区域2的域间ABR进行汇总  
    
 [r4]ospf  1  router-id  4.4.4.4
    
 [r4-ospf-1]area 2
    
 [r4-ospf-1-area-0.0.0.2]abr-summary  192.171.0.0  255.255.252.0
    
  
    
 //此时在去打开R3的ospf路由表，此时区域1和区域2的路由信息以及汇总完
    
 <r3>display   ip routing-table  protocol  ospf 
    
 Route Flags: R - relay, D - download to fib
    
 ------------------------------------------------------------------------------
    
 Public routing table : OSPF
    
      Destinations : 7        Routes : 7        
    
  
    
 OSPF routing table status : <Active>
    
      Destinations : 7        Routes : 7
    
  
    
 Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
    
  
    
     1.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     4.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.168.0.0/22  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.169.0.0/22  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.171.0.0/22  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.1.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.2.0/24  O_ASE   150  1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
  
    
 OSPF routing table status : <Inactive>
    
      Destinations : 0        Routes : 0

此时再去R3的LSDB表上查看信息：

②域外路由汇总

通过ASBR设备将通过重发布导入5类/7类LSA到OSPF域内进行汇总操作。仅此设备运行该功能。（汇总后保存本地的5类和7类LSA信息）

复制代码

 [r5]ospf 1 router-id  5.5.5.5

    
 [r5-ospf-1]asbr-summary  192.172.0.0  255.255.252.0
    
  
    
 //此时打开R3上的OSPF路由表 --- 此时R5的域外环回192.172.1.0和192.172.2.0已经别汇总完
    
 <r3>display   ip routing-table  protocol  ospf 
    
 Route Flags: R - relay, D - download to fib
    
 ------------------------------------------------------------------------------
    
 Public routing table : OSPF
    
      Destinations : 6        Routes : 6        
    
  
    
 OSPF routing table status : <Active>
    
      Destinations : 6        Routes : 6
    
  
    
 Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
    
  
    
     1.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     4.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.168.0.0/22  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.169.0.0/22  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.171.0.0/22  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.0.0/22  O_ASE   150  2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
  
    
 OSPF routing table status : <Inactive>
    
      Destinations : 0        Routes : 0

此时可以对比R3汇总域外环回的信息：（汇总前）

此时可以对比R3汇总域外环回的信息：（汇总后）

③域外汇总网段LSA中的开销值:

OSPF对域外汇总网段的费用值存在两类情况（其中前五类与第七类的LSA已作介绍）

类别1:当开销值类型设定为类别1时, 汇总网段的费用值相当于明细路由的最大费用度量值

类型2: 当开销值类别为类型2时，则表示汇总网段的开销值等于明细路由的最大费用值加上x（默认1）。

而具体的修改种子度量值则是在ASBR汇总时就行修改的（默认为类型1）

复制代码

 //在ASBR上进行汇总,然后修改cost值

    
 [r5-ospf-1]asbr-summary 192.172.0.0  255.255.252.0 cost 5
    
  
    
 //此时在打开OSPF表格查看，域外的cost值
    
 <r3>display   ip  routing-table  protocol  ospf 
    
 Route Flags: R - relay, D - download to fib
    
 ------------------------------------------------------------------------------
    
 Public routing table : OSPF
    
      Destinations : 6        Routes : 6        
    
  
    
 OSPF routing table status : <Active>
    
      Destinations : 6        Routes : 6
    
  
    
 Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface
    
  
    
     1.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     4.0.0.0/30  OSPF    10   2           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.168.0.0/22  OSPF    10   2           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.169.0.0/22  OSPF    10   1           D   2.0.0.1         GigabitEthernet
    
 0/0/0
    
     192.171.0.0/22  OSPF    10   1           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
     192.172.0.0/22  O_ASE   150  5           D   3.0.0.2         GigabitEthernet
    
 0/0/1
    
  
    
 OSPF routing table status : <Inactive>
    
      Destinations : 0        Routes : 0

2.设置特殊区域：减少非骨干区域的LSA信息

特殊区域:

OSPF系统中一共有四类特殊区域；四类特殊的网络分组则进一步划分为两大类别；每个大类别则进一步划分为两个细分领域

第一大类：

第一大类的特殊区域主要作用于远离骨干的区域（不包括ASBR区域）

①特殊区域(stub):末梢区域

要求: 1. 非核心网段 2. 区域中不应配置跨区组网虚链路 3. 区域内不应配置ASBR（无法进行业务重发） 4. 可以通过管道将不合法化的但符合规范的非核心网段进行配置

而满足要求的区域可以被配置为末梢区域(STUB)

若将该区域配置为末梢网络段，则该区域能够完全隔离接收4号段与5号段的本地安全完整性检验报文（即不接收域外数据包）。但为了确保该端能够正常接收到域外节点发送来的路由信息，则必须设置一条默认 route 指向主干网络段以保持通信连接；而当配置为末梢网络段之后，则会自动建立一条通往主干网络段的三类缺省路由

注意：在完成该area内ABR的末梢区域配置后，则需要在同一区域内所有其他路由器也相应地进行STUB参数设置，并确保特殊区域与STUB参数进行一一对应以确保邻居关系的有效建立。完成上述STUB参数配置之后，在该末梢区域内仅会包含1.2.3类相关的LSA信息记录于其LSBD表中。

复制代码

 //R2上也要配置对应的stub

    
 [r2]ospf 1 router-id  2.2.2.2
    
 [r2-ospf-1]area 1
    
 [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
    
  
    
 //R1上也要配置对应的stub --- 否则无法特殊区域无法匹配 --建立不了邻居关系
    
 [r1]ospf 1 router-id  1.1.1.1
    
 [r1-ospf-1]area 1
    
 [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
    
  
    
 //此时打开R1的LSDB表
    
 [r1]display   ospf  lsdb 
    
  
    
 	 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
    
 		 Link State Database 
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.1
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    2.2.2.2         2.2.2.2             83  60    80000005       1
    
  Router    1.1.1.1         1.1.1.1             86  60    80000004       1
    
  Network   1.0.0.2         2.2.2.2             83  32    80000002       0
    
  Sum-Net   0.0.0.0         2.2.2.2            128  28    80000001       1
    
  Sum-Net   192.170.2.1     2.2.2.2            128  28    80000001       1
    
  Sum-Net   192.170.1.1     2.2.2.2            128  28    80000001       1
    
  Sum-Net   2.0.0.0         2.2.2.2            128  28    80000001       1
    
  Sum-Net   192.171.0.0     2.2.2.2            128  28    80000001       2
    
  Sum-Net   4.0.0.0         2.2.2.2            128  28    80000001       3
    
  Sum-Net   3.0.0.0         2.2.2.2            128  28    80000001       2

②特殊区域(Totally stub):完全末梢区域

在末梢区域的基础上进一步拒绝学习3类LSA（仅保留3类的缺省路由）

最末端的LSDB数据库表仅包含一条默认路由，并且本地域的一级和二级LSP数据。

复制代码

 #stub no-summary 只需要在ABR上设置,无需在stub区域内的其他路由器上配置

    
 [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub no-summary 
    
  
    
  
    
 //此时R1上的LSDB表上已经没有3.4.5.7类LSA（有且仅有一条3类的缺省路由）
    
 [r1]display ospf lsdb
    
  
    
 	 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
    
 		 Link State Database 
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.1
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    2.2.2.2         2.2.2.2             39  60    80000006       1
    
  Router    1.1.1.1         1.1.1.1             35  60    80000009       1
    
  Network   1.0.0.1         1.1.1.1             35  32    80000002       0
    
  Sum-Net   0.0.0.0         2.2.2.2            341  28    80000001       1

第二大类:

第二大类的特殊区域主要作用于远离骨干的ASBR区域（不包括ABR区域）

①特殊区域(NSSA):

要求:

必须避免选择骨干区域；
不应包含任何跨越区域的虚链路；
该区域内必须包含至少一个ASBR节点（负责重发布功能）。

该满足特定条件的区域可被配置为非完全末梢区段（NSS A）。在此之后，则该区段仅存储1、2、3类别型别的 LSA，并且此区段将排斥4、5两类 LSA （即不接收外部数据）。随后增添7类别型别（相当于对4-5两类进行重命名操作），其作用与原有4-5两类 LSA 完全一致。在 NSS A 区域内，则会将原有的5类别 LSA 转换为新添的7类别 LSA ，而新增添的所有 7 类别 LSA 将局限于 NSS A 区域内部。具体而言，在此过程中，“将 7 类别转换回 5 类别（跳过 4 类别 LSA），然后发送至骨干区域。”

仅当NSSA处于不活跃状态时才会拒绝来自骨干网络外部的信息。它仅限于接收本地网络内部发出的外部流量（通常采用7种LSA类型进行分类）。其主要原因在于该区域内缺乏4号和5号两类LSA数据。因此无法接收到来自骨干网络外部的数据包。

注意：除了在ASBR上对应的area需设置为nssa之外，在该区域内所有其他路由器也需进行相应的配置（否则会导致该区域与其他区域之间无法正常实现邻居通信）

复制代码

 //ABSR上配置为nssa区域

    
 [r5]ospf 1 router-id 5.5.5.5
    
 [r5-ospf-1]area 2
    
 [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa 
    
  
    
 //此时打开R4上的LSDB表
    
 [r4]display  ospf  lsdb 
    
  
    
 	 OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
    
 		 Link State Database 
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.0
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    4.4.4.4         4.4.4.4             56  36    8000000C       1
    
  Router    2.2.2.2         2.2.2.2            572  36    8000000A       1
    
  Router    3.3.3.3         3.3.3.3            512  72    8000000C       1
    
  Network   3.0.0.2         4.4.4.4            511  32    80000006       0
    
  Network   2.0.0.1         2.2.2.2            572  32    80000007       0
    
  Sum-Net   192.169.0.0     2.2.2.2            556  28    80000007       0
    
  Sum-Net   192.171.0.0     4.4.4.4             56  28    80000008       0
    
  Sum-Net   4.0.0.0         4.4.4.4             56  28    8000000A       1
    
  Sum-Net   1.0.0.0         2.2.2.2            556  28    80000007       1
    
  Sum-Net   192.168.0.0     2.2.2.2            549  28    80000002       1
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.2
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    4.4.4.4         4.4.4.4             15  60    80000004       1
    
  Router    5.5.5.5         5.5.5.5             16  36    80000005       1
    
  Network   4.0.0.2         5.5.5.5             16  32    80000001       0
    
  Sum-Net   192.169.0.0     4.4.4.4             56  28    80000001       2
    
  Sum-Net   192.170.2.1     4.4.4.4             56  28    80000001       1
    
  Sum-Net   192.170.1.1     4.4.4.4             56  28    80000001       1
    
  Sum-Net   2.0.0.0         4.4.4.4             56  28    80000001       2
    
  Sum-Net   1.0.0.0         4.4.4.4             56  28    80000001       3
    
  Sum-Net   192.168.0.0     4.4.4.4             56  28    80000001       3
    
  Sum-Net   3.0.0.0         4.4.4.4             56  28    80000001       1
    
  NSSA      0.0.0.0         4.4.4.4             56  36    80000001       1
    
  NSSA      192.172.0.0     5.5.5.5             74  36    80000001       5
    
  
    
  
    
 		 AS External Database
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  External  192.172.0.0     4.4.4.4             14  36    80000001       5
    
  External  192.172.0.0     5.5.5.5           2360  36    80000002       5

②特殊区域(Totally NSSA):

完全NSSA区域，在NSSA区域的基础上进一步拒绝学习3类LSA

彻底实现NSSA区域内的LSDB表中仅会包含一至三类别LSAs（其中 NSSA需借助七类别LSAs以实现本地域外信息向骨干网传输）。然而，在完整覆盖NSAS范围后的区域内会存在两种默认静态路由通往骨干链路（其中之一属三类别缺省型而另一个则属七类别缺省型）。值得注意的是，在该NSAS节点自身的LSP路由表中应优先接纳三类别缺省型路径以替代七类别型路径。

只需要在ASBR上设置,无需在stub区域内配置

复制代码

 //配置在ABR上

    
 [r4]ospf 1 router-id  5.5.5.5
    
 [r4-ospf-1]area 2
    
 [r4-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa  no-summary
    
  
    
 [r4]display ospf  lsdb 
    
  
    
 	 OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
    
 		 Link State Database 
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.0
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    4.4.4.4         4.4.4.4            392  36    8000000D       1
    
  Router    2.2.2.2         2.2.2.2            908  36    8000000B       1
    
  Router    3.3.3.3         3.3.3.3            848  72    8000000D       1
    
  Network   3.0.0.2         4.4.4.4            848  32    80000007       0
    
  Network   2.0.0.1         2.2.2.2            908  32    80000008       0
    
  Sum-Net   192.169.0.0     2.2.2.2            892  28    80000008       0
    
  Sum-Net   192.171.0.0     4.4.4.4             40  28    8000000A       0
    
  Sum-Net   4.0.0.0         4.4.4.4             40  28    8000000C       1
    
  Sum-Net   1.0.0.0         2.2.2.2            892  28    80000008       1
    
  Sum-Net   192.168.0.0     2.2.2.2            885  28    80000003       1
    
  
    
 		         Area: 0.0.0.2
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  Router    4.4.4.4         4.4.4.4             29  60    8000000A       1
    
  Router    5.5.5.5         5.5.5.5             30  36    8000000B       1
    
  Network   4.0.0.2         5.5.5.5             31  32    80000002       0
    
  Sum-Net   0.0.0.0         4.4.4.4             40  28    80000001       1
    
  NSSA      0.0.0.0         4.4.4.4             30  36    80000003       1
    
  NSSA      192.172.0.0     5.5.5.5           1501  36    80000001       5
    
  
    
  
    
 		 AS External Database
    
  Type      LinkState ID    AdvRouter          Age  Len   Sequence   Metric
    
  External  192.172.0.0     4.4.4.4             30  36    80000001       5

总结:

当配置特殊区域时,需要关注缺省方向.自动设置的缺省必须保持与手动设置的一致性.

为了使OSPF区域能够访问ISP，默认情况下必须将ISP配置为骨干接口。其原因在于其它网络区会默认可达该骨干接口（特别提醒需注意手动配置的默认可达与某些特殊情况下的方向配置）

OSPF中的特殊标记位:

E位:一般置1,代表支持5类LSA(置0,表示为特殊区域)

N位:一般置0,只有在NSSA区域中置1,代表支持7类LSA

P位:如果置1,则代表该LSA信息支持7类转化为5类

复制代码

 //取一个7类的LSA查看

    
  
    
   Type      : NSSA
    
   Ls id     : 192.172.0.0
    
   Adv rtr   : 5.5.5.5  
    
   Ls age    : 533 
    
   Len       : 36 
    
   Options   :  NP  
    
   seq#      : 80000001 
    
   chksum    : 0x71ce
    
   Net mask  : 255.255.252.0 
    
   TOS 0  Metric: 5 
    
   E type    : 2
    
   Forwarding Address : 4.0.0.2 
    
   Tag       : 1 
    
   Priority  : Low

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1.汇总：

如图所示，在此情境下：

①域间路由汇总：

②域外路由汇总

③域外汇总网段LSA中的开销值:

2.​设置特殊区域：减少非骨干区域的LSA信息

特殊区域:

第一大类：

①特殊区域(stub):末梢区域

②特殊区域(Totally stub):完全末梢区域

第二大类:

①特殊区域(NSSA):

②特殊区域(Totally NSSA):

完全NSSA区域，在NSSA区域的基础上进一步拒绝学习3类LSA

总结:

OSPF中的特殊标记位:

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