OSPF 多区域配置

Posted 2021-02-14

OSPF （SPF）
属于链路状态路由选择协议，并且是公有标准，理论上是没有网络规模限制的；支持网络的层次化设计，可以将网络分为2层。
层，是通过“区域”的概念来进行区分的。
划分区域以后，可以带来以下好处：
1、节省区域中的每一个设备的系统资源
（大区域被划分以后，小区域中的数据库内容就会变少）
（同一个区域中的所有的路由器，数据库是完全相同）
2、增强 OSPF 网络的稳定性
（一个不稳定链路造成的不良影响，仅在同一个区域）
（中传播，不会影响到其他区域）
-骨干区域
-非骨干区域
所有的非骨干必须与骨干区域直接相连，才能正常通讯。
路由器因为区域的存在，也分为不同的类型：
-骨干路由器
所有链路都属于骨干区域的路由器；
-非骨干路由器
所有链路都属于非骨干区域的路由器；
-区域边界路由器(*) 【ABR：area border router 】
必须同时连接着骨干区域和非骨干区域；
-自治系统边界路由器【ASBR:】
具有引入外部路由能力的路由器，叫做OSPF的 ASBR。

-工作原理
1、建立邻居表
仅仅使用 hello 报文。
OSPF路由，仅仅在 OSPF 邻居路由器之间进行交换；

   邻居状态：
     down
             init
             2way
             Exstart(exchange start)
             exchange
             loading
             full           

  2、同步数据库 
          LSA-link state advertisement , 链路状态通告；

  3、计算路由表（通过SPF算法，对LSA进行计算，从而获得最终的路由条目）

 -OSPF报文：
hello:发现、维护邻居关系；
    dbd:database description ，数据库描述报文；
    lsu:link state update ，链路状态更新报文；
    lsr:link state request ，链路状态请求报文；
    lsack:link state ack ，链路状态确认报文；     

-OSPF相关命令：

  0、建立测试端口：
        [R1]interface loopback 0 
        [R1-loopback0]ip address 10.10.1.1 255.255.255.0            

        [R2]interface loopback 0 
        [R2-loopback0]ip address 10.10.2.2 255.255.255.0  

  1、配置OSPF
    [R1]ospf [process-id]   // 不写的话，默认是1；
        [R1-ospf-1] area 0  // 进入区域0；
        [R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.12.1 0.0.0.0 
                                   //精确宣告 192.168.12.1所在的链路     
                            gi0/0/0的IP地址为192.168.12.1；
                            那么 gi0/0/0，则启用 OSPF 1 :
                            #可以发送 ospf 1 的包；
                            #可以接收 ospf 1 的包；
                            #可以将该端口的IP地址中的
                         网络部分，放入 OSPF 1 的包；
                        中，传输出去，给邻接路由器。
  2、验证
      display ospf [1] peer brief //查看OSPF邻居表的简要信息；
       display ospf [1] peer   //查看OSPF邻居表的详细信息；
       display ospf [1] brief //查看本地设备上的 OSPF 1 的相关信息；
       display ip routing-table //查看路由表中的OSPF路由 
                                     (确定路由的类型和属性)

OSPF邻居建立影响因素：
1、确保最小范围内链路是互相 Ping通 的；（交换）
R1:Ping R2 ;
R2:Ping R1 ；

2、确保设备端口可以发送报文；
#network要宣告正确的网络范围；
#确保接收OSPF报文的端口不能是“被动端口- silent-interface”
(华为设备上的 OSPF 的 silent-interface , 既不能发，也不能收包)
ospf 1
silent-interface gi0/0/0

3、确保设备端口可以接收报文；
#network要宣告正确的网络范围；
#确保 ACL 是允许 OSPF 流量的；
#确保接收OSPF报文的端口不能是“被动端口- silent-interface”
(华为设备上的 OSPF 的 silent-interface , 既不能发，也不能收包)
R1:
acl name Deny-OSPF advance
rule 5 deny ospf source 192.168.12.2 0.0.0.0 destination 224.0.0.5 0.0.0.0
interface gi0/0/0
traffic-filter inbound acl name Deny-OSPF

4、确保 OSPF Hello 包中的关键参数一致；【比较hello中的参数】

直接建立邻居关系的路由器，RID一定不能相同；

        [R1]ospf 1 router-id  x.x.x.x // 指定 OSPF 1 使用的 RID 
          <R1> reset ospf 1 process // 重启 OSPF 1，才能生效；
   #区域ID必须相同；
       [R1]ospf 1
          [R1-OSPF-1]area 0 
          [R1-OSPF-1-area-0.0.0.0]undo network 192.168.12.1 0.0.0.0
          [R1-OSPF-1]undo area 0 
          [R1-OSPF-1]area 1
          [R1-OSPF-1-area-1]network 192.168.12.1 0.0.0.0 
   #认证必须成功；
   #子网掩码必须得相同(特殊情况下)    
   #hello 时间，必须相同；
         [R1]interface gi0/0/0 
             [R1-gi0/0/0]ospf timer hello 20 // 更改hello时，dead跟随变化之间倍数关系是 4 倍； 
   #dead  时间，也必须相同；
         [R1]interface gi0/0/0 
             [R1-gi0/0/0]ospf timer dead 41 //更改dead时，hello不变；
   #特殊标记位，必须完全相同；
   #DR优先级，不能全为0；(特殊情况下)
         [R1]interface gi0/0/0 
             [R1-gi0/0/0]ospf dr-priority 0
   #3层MTU，必须完全相同；

验证命令：
display ospf peer brief //查看 OSPF 的邻居表
display ospf interface gi0/0/0 //查看OSPF的接口；

路由协议 - 路由宣告方式
1、network : 凡是以该方式进入协议的，我们称之为内部路由
在 LS 路由协议中，内部路由，有细分为：区域内和区域间；
2、import-route : 凡是以方式进入协议的，我们称之为外部路由
(redistribute) 在 LS 协议中，外部路由分为 type 1 和 type 2 ，默认是2

    OSPF 普通区域

    LSA - link state advertisment       

    5类LSA
        -表示的是“外部路由”；
        -传输范围是没有区域限制的，可以传输到OSPF的整个网络；

OSPF 特殊区域
-指的是那些不允许 5 类 LSA 存在的区域；

    -分类
        # stub 区域 ： 末节区域
                         该区域中是不允许存在4、5类LSA的，所以该区域的所有路由器
                         都没有外部路由，那么，为了与外部路由进行数据互通，
                         所以，stub 区域的 ABR ，向 stub 自动产生了一个默认路由。
                         并且属于 OSPF 的 inter-area 。
            -配置命令：
               #需要在该区域的每一个路由器配置；
                #配置如下：
                     ospf 1 
                          area 34
                            stub 
        # totally stub 区域 ： 完全末节区域
                        该区域中不允许存在3、4、5类LSA(仅保留一个特殊的3类LSA，表示默认路由)
                        可以减小 stub 区域中的数据库的大小；
                        同时，还可以减少其他区域的不稳定，对该区域造成的不良影响。
                    #需要在该区域的边界路由器配置；
                    #配置如下：
                     ospf 1 
                          area 34
                            stub  no-summary

        # nssa 区域：not so stub area ,
               允许接受以类型7的LSA发送的外部路由信息，并且ABR要负责把类型7的LSA转换成类型5的LSA。 
                                 ABR不会自动向NSSA区域内发送一条指向自己的默认路由，
                                  #需要在该区域的每一个路由器配置；
                #配置如下：
                     ospf 1 
                          area 34
                            nssa 

        # totally nssa 区域： 完全 NSSA 区域 
                                过滤3，4，5类lsa，ABR会产生缺省的3类lsa，该区域能引入外部路由
                                7类LSA在这里还是7类LSA，出本area后就变成5类而传播了
                                #需要在该区域的边界路由器配置；
                                #配置如下：
                                     ospf 1 
                                            area 34
                                            stub  no-summary

LSA的类型：
1类LSA - router lsa ,
任何一个 OSPF 路由器，都会在任何一个区域中产生一个1类LSA。
相当于 路由器在 特定区域中的 自我介绍。
基于 1 类 LSA 计算出来的路由，我们称之为 intra-area 路由。

2类LSA -

3类LSA - summary-network
只有ABR才会产生；作用是在不同区域之间实现路由的传递；
基于 3 类 LSA 计算出来的路由，我们称之为 inter-area 路由。
3类LSA的产生：
ABR 会将非骨干区域中的路由，变成3类LSA的形式，发送到骨干区域

            骨干区域中的 ABR会将在区域0中收到的3类LSA，继续下发给其他的
            非骨干区域；

            ARB还可以将区域0中的路由，变成3类LSA的形式，发送非骨干区域               

            3类LSA在传输过程中，每经过一个 ABR，“通告路由器”都会变化
            一次。

4类LSA - 该LSA仅仅是为了配合5类LSA计算外部路由而存在的；
是与ASBR在同一个区域中的 ABR 产生的；
传输过程，与3类LSA类似，每经过一个 ABR，“通告路由器”都会变化一次。

5类LSA - as external lsa
只有 ASBR 可以产生，作用是表示外部路由，可以传输到 OSPF 网络
的任何地方。
并且在传输过程中，LSA 是不会产生任何变化的。