概述

OSPF系列第二篇 , 今天來圍繞著區(qū)域這個概念展開寫一篇博客

分區(qū)背景

先來討論一下技術(shù)背景 , 也就是為什么要分區(qū) ? 所有設(shè)備都在一個區(qū)域不行嗎 會有什么問題呢 .

首先明確一個知識點(diǎn) : 正常狀態(tài)下一個區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備的LSDB都是一樣的.區(qū)域內(nèi)的路由器必須為所屬的區(qū)域保存拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫。該路由器不包含關(guān)于其所屬區(qū)域外部的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑敿?xì)信息，因此減小了其數(shù)據(jù)庫的大小。

所以區(qū)域的本質(zhì)就是為了方便管理 比如減少LSA , 拓?fù)渥兓荒苡绊懕緟^(qū)域 , 是OSPF為了適應(yīng)大型網(wǎng)絡(luò)做出的設(shè)計 , 如果僅僅是少量的設(shè)備運(yùn)行OSPF那么分區(qū)的意義就沒有這么大.

區(qū)域類型

大致分為3類 , 骨干/非骨干/特殊 , 沒有其他區(qū)域了

首先來說骨干 Area0 也是OSPF最重要的區(qū)域 , 必須要存在Area0區(qū)域 , 非骨干區(qū)域必須要圍繞著骨干區(qū)域 .

非骨干區(qū)域連續(xù)的話會有問題 (因?yàn)榉拉h(huán)機(jī)制) 此時需要虛鏈路 .

如圖 , 所有的非骨干區(qū)域必須圍繞著骨干區(qū)域 . 特殊區(qū)域不先展開討論 , 后續(xù)會有專門的篇幅來細(xì)說

為什么非骨干區(qū)域互訪需要經(jīng)過骨干區(qū)

OSPF中的骨干區(qū)域與非骨干區(qū)域

1. 骨干區(qū)域（Area 0）的作用： 在OSPF中，所有的非骨干區(qū)域（比如Area 1, Area 2等）必須通過骨干區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。骨干區(qū)域的作用是作為一個中心樞紐，確保各個區(qū)域之間可以有效地交換路由信息。
2. 區(qū)域邊界路由器（ABR）的角色： ABR是連接不同OSPF區(qū)域（如骨干區(qū)域和非骨干區(qū)域）的路由器。它負(fù)責(zé)將一個區(qū)域內(nèi)的路由信息匯總并傳遞給其他區(qū)域。

LSA（鏈路狀態(tài)通告）

• LSA的組成： LSA是OSPF中用來交換路由信息的單元，包含LS type（鏈路狀態(tài)類型）、Link State ID（鏈路狀態(tài)標(biāo)識符）和Advertising Router（發(fā)布路由器的標(biāo)識）。
• 類型3 LSA的特殊作用： 當(dāng)ABR將一個區(qū)域的路由信息傳遞到另一個區(qū)域時，它會使用類型3 LSA。此時，LSA中的信息不再是鏈路狀態(tài)信息，而是純粹的路由信息。

路由自環(huán)的問題與解決

• 路由自環(huán)的產(chǎn)生原因： 在D-V（距離-向量）算法中，路由信息的生成者信息不會被包含在路由信息中，因此每條路由信息無法追溯到最初的生成者。這可能導(dǎo)致路由自環(huán)，即路由信息在網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)傳播而不達(dá)到目的地。
• OSPF的改進(jìn)： OSPF在生成LSA時會加入路由器的ID（Router ID），這有助于追蹤信息的來源。但如果信息傳遞超過兩個區(qū)域，最初的生成者信息可能會丟失。
• 解決方案： 為了避免路由自環(huán)，OSPF采用了一種策略：所有ABR將本區(qū)域的路由信息封裝成LSA后，首先發(fā)送到骨干區(qū)域。骨干區(qū)域內(nèi)的路由器清晰地知道每條LSA的生成者信息。然后，骨干區(qū)域負(fù)責(zé)將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給其他非骨干區(qū)域。這樣，通過骨干區(qū)域作為中轉(zhuǎn)點(diǎn)，可以確保信息清晰且避免產(chǎn)生路由自環(huán)。

總結(jié)：OSPF中非骨干區(qū)域之間的通信必須經(jīng)過骨干區(qū)域，主要是為了確保路由信息的準(zhǔn)確性和避免路由自環(huán)的問題。ABR和類型3 LSA在這個過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過這種設(shè)計，OSPF確保了網(wǎng)絡(luò)中的路由信息既準(zhǔn)確又高效。

路由器類型

這里的接口指的是 運(yùn)行ospf的接口 , 在華為設(shè)備上可以通過display ospf abr-asbr 來查看相關(guān)的設(shè)備角色類型 .

其中最重要的2個觀念就是ABR / ASBR 他們的關(guān)鍵點(diǎn)就是

OSPF 區(qū)域之間的設(shè)備 ABR --> 一定要理解 ABR必須要有一個接口在area 0

OSPF和不同協(xié)議之間的設(shè)備 ASBR -->引入了外部路由 (靜態(tài)/BGP/ISIS…)

理解這個圖可以很好的感受到OSPF分區(qū)域的魅力 , 以及各角色的路由器類型

OSPF單區(qū)域問題/劃分區(qū)域的好處

OSPF單區(qū)域問題：區(qū)域內(nèi)的路由器同步LSDB，當(dāng)區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大時：

• LSA通告越來越多，LSDB規(guī)模變得越來越臃腫。
• 基于LSDB的路由計算的負(fù)擔(dān)也極大地增加，路由表規(guī)模也變大了。
• 設(shè)備性能下降，影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
• 當(dāng)拓?fù)浒l(fā)生變化時，變更擴(kuò)散到所有路由器，并可能引發(fā)整網(wǎng)的路由重計算。
• 單區(qū)域也無法部署路由匯總。

1. 減少區(qū)域內(nèi) LSA 的數(shù)量。在進(jìn)行了區(qū)域劃分之后，OSPF 路由器的 LSDB 既不需要維護(hù)所有區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，而只需要維護(hù)本區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息。
2. 便于管理。功能性和地理位置相同的路由器，往往有著相同的路由選擇需求。
3. 減少路由震蕩的影響。OSPF 協(xié)議可以對部分區(qū)域進(jìn)行特殊配置，或者在區(qū)域邊界設(shè)置路由聚合和路由過濾等策略，將路由震蕩控制在區(qū)域內(nèi)，從而減少對于自治系統(tǒng)內(nèi)其他區(qū)域路由器的影響，降低其他區(qū)域路由器 SPF 算法反復(fù)計算的次數(shù)。

OSPF 規(guī)劃設(shè)計

根據(jù)分區(qū)域的精神來粗略的說一下OSPF在規(guī)劃設(shè)計方向的思路

1. route id 手動指定為回環(huán)口

2. 不要使用aera 1 , 2 , 3 連續(xù) , aera10 , 20 , 30 圍繞著Aera0 , 方便后續(xù)擴(kuò)展

3. 非骨干區(qū)域如果只有一個 ABR做出口 , 可以把這個區(qū)域規(guī)劃成NSSA

4. 網(wǎng)絡(luò)安全 : 靜默端口 + 鄰居密碼認(rèn)證 , 靜默端口的直連路由仍可以發(fā)布 ,無法建立ospf鄰居 和發(fā)送報文

虛連接Virtual Link

由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、規(guī)劃、升級、合并、改造等因素，造成不規(guī)范區(qū)域架構(gòu)，最終導(dǎo)致路由學(xué)習(xí)不完整：

虛鏈路就是在兩臺ABR之間通過一個非骨干區(qū)域建立的一條邏輯上的連接通道。通過虛鏈路，兩臺ABR之間直接傳遞OSPF報文信息，兩者之間的OSPF設(shè)備只是起到一個轉(zhuǎn)發(fā)報文的作用，相當(dāng)于在兩個ABR之間形成了一個點(diǎn)到點(diǎn)的連接。

vlink-peer x.x.x.x
dis ospf vlink

虛連接的存在增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，使故障的排除更加困難。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-824641.html

• 虛連接僅是作為修復(fù)無法避免的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯栴}的一種臨時手段。
• 虛鏈路可以看作是一個網(wǎng)絡(luò)是否需要重新規(guī)劃設(shè)計的標(biāo)志。
• 虛連接的創(chuàng)建使OSPF協(xié)議可以通過非骨干區(qū)域通信，違背了OSPF區(qū)域間的防環(huán)規(guī)則，在某些場景下會導(dǎo)致路由環(huán)路的產(chǎn)生。
• 因此，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中應(yīng)該盡量避免使用虛連接。
• 虛連接的另外一個應(yīng)用是提供冗余的備份鏈路，當(dāng)骨干區(qū)域因鏈路故障將被分割時，通過虛連接仍然可以保證骨干區(qū)域在邏輯上的連通性。

到了這里，關(guān)于OSPF : 區(qū)域 / 為什么非骨干互訪需要經(jīng)過骨干的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！