深度剖析OSPF協議（6類鏈路通告和4類區域設置）

前述

OSPF的鏈路狀態通知是OSPF理論知識的精髓、難點。瞭解鏈路狀態通知的工作狀態，有助於我們更好的維護網絡。本文的講解需要讀者對OSPF有大致瞭解，會簡單的配置，理解OSPF的“area”概念。在講解實驗之前，我們先弄清楚幾個概念。

邊界路由器分類

• 區域邊界路由器（ABR）：位於兩個區域（area）之間的路由器。
• 自治系統邊界路由器（ASBR）：位於OSPF和其它路由區域之間的路由器。

鏈路狀態通知的分類

• LSA1：區域內所有路由器都會發送“消息”，用於構建同區域（area）的網絡拓撲圖。
• LSA2：區域內指定路由器發送的“消息”，這裡注意，在廣播網絡的區域，由指定路由器（DR）發送的，在某些點對點網絡中，不需要選舉指定路由器（DR），就沒有該“消息”。
• LSA3：區域間，由區域邊界路由器（ABR）發送的，用於不同區域間“消息”的轉發，使域內路由器能學習到域外的網絡信息。
• LSA4：自治系統邊界路由器（ ASBR）發送的，用於向OSPF區域宣告自己的存在
• LSA5：自治系統邊界路由器（ASBR）發送的，用於向OSPF區域宣告“外部網絡”，即非OSPF區域的網絡信息。
• LSA7：和LSA5類似，也是由ASBR發送的，也是宣告非OSPF區域的網絡信息，是非絕對末梢區域（nssa）特有的鏈路通告，這個後面講解。

OSPF的四個特殊區域

• 末梢區域：該區域屏蔽LSA5，會向區域中引入一條默認路由。
• 完全末梢區域：該區域屏蔽LSA4、LSA3、LSA5，它比前者更加嚴格，連域間路由信息也會被屏蔽。

注意：以上兩個區域不允許主幹區域（area 0）、不允許虛鏈路存在、且無自治系統邊界路由器（ASBR）。

• 非絕對末梢區域：該區域類似於末梢區域，它也會屏蔽LSA5，但該區域允許自治系統邊界路由器（ASBR）的存在，它將LSA5轉變為LSA7，向區域內發送。
• 完全非絕對末梢區域：該區域類似於完全末梢區域，它不僅會屏蔽LSA5，還會屏蔽LSA3和LSA4，同時也會將LSA5轉變為LSA7，向區域內發送。

實驗過程

實驗講解環境：Cisco Packet Tracer 7.2

以上網絡拓撲圖中，基礎的OSPF已經配置完畢，下面我們先來研究一下LSA，這裡以R3舉例，在R3上打入show ip ospf database，如下圖所示：

該圖中，我們可以清楚的看到，LSA1有3條記錄，表示在area1區域中有3臺路由器，R1、R3和R4。其中R4是指定路由器（DR），所以LSA2由路由器4發送。LSA3中，包含了area0中的兩個互連網段10.0.0.0/30和10.0.0.4/30，以及三個局域網段172.(23-25).0.0/16，也包含了area2中的廣播網段192.168.1.0/24和三個局域網段172.(17-19).0.0/16，所以，LSA3是域間路由信息。而域外的LSA5中包含了RIP網段的一個互連網段10.0.0.8/30和三個局域網段172.(20-22).0.0/16。所以，LSA5是域外路由信息。

實驗操作講解

圖3中，正常配置OSPF後，R3的路由表，我們發現即使在模擬環境下，R3的路由表也略顯“臃腫”，這樣會降低路由器的工作效率，OSPF中“區域”的配置，最終目的就是使路由表能夠“瘦身”，從而提高路由器的工作效率，最終提高我們追求的網速。

觀察area1區域，發現該區域出口點只有一個R1，也就是說域外路由不需要逐條學習，只需要用一條默認路由替代就可以了，這裡引出“末梢區域”的概念，該區域禁止LSA5通告，相當於禁止該區域學習域外路由，而用一條默認路由替代。操作方法是分別在R3、R4、R1上輸入Router(config-router)#

area 1 stub 就可以了。

圖5中我們可以看到，外部路由都沒有了，剩下的是域間路由以及一條默認路由，我們成功為路由表“瘦身”。實驗中我們發現，域間路由好像也是多餘的，我們還可以進一步將該區域改為“完全末梢區域”，完全末梢區域不僅禁止LSA5通告，也禁止LSA4和LSA3通告，該指令只需要在區域邊界路由器（ABR）上輸入R1(config-router)#area 1 stub no-summary

就可以了。

圖6中，我們仍以R3路由表距離，查看路由表，發現域間路由也沒有了！R3路由表“瘦身”成功！

圖7中，由於網絡改造，我們需要把外部兩個網絡172.(30-31).0.0/16引入到area1，注意，area1是末梢區域，是禁止LSA5通告的，R3變成了自治系統邊界路由器（ASBR），末梢區域是不允許ASBR存在的！實際過程中，會出現如下圖的錯誤提示。

那麼這個時候我們怎麼辦？我們引出“非絕對末梢區域”概念，將LSA5轉變為LSA7，進行通告就沒問題了，而且還保留了末梢區域的基本特性。只需要在area1區域的每臺路由器上輸入Router(config-router)#

area 1 nssa就可以了。

我們觀察R4路由表，發現兩條“E2”類型的外部路由被成功引入，但保留了末梢區域的特性，禁止LSA5引入，所以我們看不到來自RIP區域的外部路由條目。但我們發現域間路由又出現了，我們不希望LSA3的通告，希望還是像原來一樣，用一條默認路由替代這些域間路由信息，這個時候引出最後一個區域概念：“完全非絕對末梢區域 ”，該區域屏蔽LSA3、LSA4、LSA5，用默認路由代替，但允許LSA7。只需要在區域邊界路由器（ABR）上輸入R1(config-router)#

area 1 nssa no-summary就可以了。輸入好後，我們再觀察R4路由表，如下圖所示：

最終，我們實現了最終效果，既用一條默認路由屏蔽了LSA5、LSA4、LSA3通告的域外和域間路由信息，也實現了LSA7可以通告給該區域，另外新加入的域外路由條目成功寫入路由表！

總結

OSPF配置相對容易，但是真正理解OSPF協議的工作原理，還是有點難度的，通過模擬實驗的方式，向大家闡述了鏈路狀態通知（LSA）、末梢區域（stub）、非絕對末梢區域（nssa）等概念，希望對大家深入學習OSPF路由協議帶來些許幫助。