一，OSPF協議路由LSA詳解

1，OSPF協議路由LSA詳解
當網路的規模不斷增大時,對路由器的效能要求就會顯得比較重要甚至達到了路由器效能的極限。另一方
面,對於個大型的網路來說,泛洪過程會給大量資料鏈路帶來無法承受的負擔。OSPF協議可以利用區域的
概念來縮小這些不利的影響。
在OSPF協議的環境下,區域是一組邏輯上的oSPF路由器和鏈路,它可以有效地把一個OSPF域分割成
幾個子域。在一個區域內的路由器將不需要了解它所在區域外部的拓撲細節。將大型OSPF網路配置為多區域
有很多好處,比如:可以減小鏈路狀態資料庫,還可以將不穩定的網路問題隔離在一個區域之內。之前我們講
到OSPF是通過LSA的形式釋出路由的,OSPF路由協議對其鏈路狀態通告(LSA)資料包做出了分類,LSA
路由型別如表2.1所示,包含了Type1/2/3/4/5/7LSA
2. LSA路由型別

 (1)Type1:路由器( Router-LSA)是由區域內所有路由器產生的,並且只能在本區域內泛洪通告。路

由器LSA描述了路由器物理介面所連的鏈路或介面,指明瞭鏈路的狀態、開銷等引數。
(2)Type2:網路( Network-LSA)是由DR(指定路由器)或BDR(備份指定路由器)產生的,報文
包括DR和BDR連線的路由器的鏈路資訊,描述了一個多路訪問網路所有相連的路由器。
(3)Type3:網路彙總( Network- summary-LSA)是由ABR產生的,報文包通知本區域內的路由器通
往區域外的路由資訊。在一個區域外部但是仍然在一個 OSPF AS內部的預設路由也可以通過這種LSA通告。
(4)Type4:ASBR彙總(ASBR- summary-LSA)也是由ABR發出的,它是一條主機路由,即指
ASBR路由器地址的路由。
(5)ype5: AS LSA( AS-external-LSA)是由ASBR產生的,告訴相同自治區的路由器通往外部自治
區的路徑。自制系統外部LSA是唯一不和具體的區域相關聯的LSA通告,將在整個自治系統中進行泛洪。
(6)Type7:NSsA外部( NSSA LSA)是由ASBR產生的,內容幾乎和Type5是相同的,但NSSA外
部LSA通告僅僅在始發這個NSSA外部LSA通告的非純Stub區域內部進行泛洪。

二，OSPF協議域間FA次優路由

OSPF按照路由分級的順序進行路由優選,OSPF一共將路由分為4級,
按照優先順序從高到低排列。
(1)優選區域內路由(Type1和Type2),同為區域內的路由則比較cost值,小的優先。
(2)優選區域間的路由(ype3LsA),同為區域間的路由則優選通過骨幹區域的,然後比較Cost值
優先
(3)優選自治系統1類外部路由,同為1類外部路由,則比較本裝置到相應的ASBR的開銷+ASBR到
該路由目的地址的開銷,值小的優先
(4)優選自治系統2類外部路由,同為2類外部路由,則比較ASBR到該路由目的地址的開銷,小的優
先。因為OSPF協議認為從ASBR到自治系統之外的開銷遠遠大於在自治系統之內到達ASBR的開銷。所以,
OSPF計算路由開銷時只考慮ASBR到自治系統之外的開銷

三，OSPF協議區域間路由過程

(1)在源區域內部的路由器按照到達最近ABR的開銷最小路徑轉發資料包。
(2)骨幹路由器按照到達連線到包含目的主機印P地址所在區域最近ABR的開銷最小路徑轉發資料包。
(3)包含目的主機P地址的區域內路由器按照到達目的主機的開銷最小路徑轉發資料包。

四，OSPF協議防環機制

1.區域內所有的路由器擁有同樣的LSDB，第個路由器執行SPF演算法計算出一顆以自身為根的最短路徑樹，
保證區域內無環。
2.區域間：其他區域必須和區域0相連，區域間的通訊需要通過區域0來進行通訊。
五，OSPF協議區域
1.OSPF協議骨幹區域
在一個OSPF網路中,可以包括多種區域,其中就有3種常見的特殊區域,即骨幹區域( backbone
STUB區域和NSSA區域,當然還可以包括其他標準區域。OSPF網路中的區域是以區域1D進行標識的,區域
D為0的區域規定為骨幹區域,這幾類區域如圖212所示。

一個OSPF網際網路絡,無論有沒有劃分區域,總是至少有一個骨幹區域。骨幹區域有一個1D0.0.00,也
可稱之為區域0,另外,骨幹區域必須是連續的,中間不能越過其他區域,也要求其餘區域必須與骨幹區域直
接相連。但事實上並不一定會這樣,所以有時候就會使用“虛擬鏈路”技術,實現邏輯上的非骨幹區域與骨幹
區域相連。骨幹區域一般為區域0,其主要工作是在其餘區間傳遞路由資訊。
骨幹區域是區域間傳輸通訊和分佈路由資訊的中心。區域間的通訊先要被路由到骨幹區域,然後在路由到
目的區域,最後被路由到目的區域中的主機。在骨幹區域中的路由器通告它們區域內的彙總路由到骨幹區域中
的其他路由器。這些彙總通告在區域內路由器泛洪,所以在區域中的每臺路由器有一個反映它所在區域內路由
可用的路由表,這個路由與AS中其他區域的ABR彙總通告相互對應

五，OSPF協議特殊區域

    在OSPF網路中,並不是每個路由器都需要外部網路的資訊,為了減少LSA泛洪量和路由表條目,就建立

節區域(Stub),位於Stub邊界的ABR將宣告條預設路由到所有的stub區域內的內部路由器,不接
受自治系統外部資訊,同時也拒絕4類LSA,Stub區域不能包含ASBR(除非ABR也是ASBR)
在末節區域的基礎上,如果不接受自治系統外部路由和自治系統內其他區域彙總路由,則該區域將會成為
完全末節區域
末節區域即是 Stub Area:其他區域產生的LSA,只有第三類LSA,也就是 Summary-LSA能進來,其他
的4類、5類都會被ABR過濾掉。該區域內的路由器也不能引入外部路由。
完全末節即是 Total Stub:其他區域的LSA都進不來,包括第三類的,該區域的ABR會產生一個預設的
3類LSA,區域內其他路由器通過這條LSA,計算出預設路由
次末節區域: Not-So-Stubby Area,也就是NSSA區域,它與Stub的區別是,這個區域可以引入外
部路由。3類LSA可以進來,但4類和5類LSA仍然被過濾,引入的外部路由會以7類LSA的形式存在
ABR也會產生一個預設的7類LSA,其他路由器通過這條LSA計算出預設路由。
完全次末節區域: Total Nssa,與 Total Stub類似,這個區域也是連3類LSA都過濾掉,即其他區域產
生的LSA將無法進入該區域。但是ABR會產生一個預設的3類LSA,其他路由器通過這條LSA計算出預設路由
在NSSA區域中,可能同時存在多個ABR,為了防止路由環路產生,邊界路由器之間不計算對方釋出的
預設路由。
六，OSPF與RIP協議的主要區別
目前應用較多的路由協議有OSPF和RP兩種。它們同屬於內部閘道器協議,但路由原理和應用領域存在較
大區別。為了更好地說明OSPF路由協議的基本特徵,現將基於鏈路狀態路由計算的OSPF與基於距離向量路
由計算的R|P進行橫向比較。
1.應用領域不同
RIP路由,它主要應用於小型網路,因為它的最大跳數只能為15。R|P路由協議中用於表示目的網路遠近的唯一引數為跳,即到達目的網路所要經過的路由器個數。在R|P路由協議中,該引數
被限制為最大15,也就是說RP路由資訊最多能傳遞至第16個路由器。而這裡介紹的OSPF主要應用於大型
網路,路由表中表示目的網路的引數為Cost,該引數為虛擬值,與網路中鏈路的頻寬相關,也就是說OSPF路
由資訊不受物理跳數的限制。cost值是根據介面的吞吐率、擁塞狀況、往返時間、可靠性等實際鏈路狀態選擇
路徑最短、效能最優的路由。另外,O5PF路由協議還支援TOs( type of service,ToS)路由,因此,OSPF
比較適合應用於大型網路中。如果是小型網路,建議選用RP協議,因為RP路由配置更簡單。
2.路由演算法不一樣
OSPF協議是鏈路狀態路由協議,而R|P是距離向量路由協議。作為一種鏈路狀態的路由協議,OSPF協
議將LSA資料包傳送給在某一區域內的所有路由器來實現路由計算和更新,這一點與RP距離向量路由協議不
同,執行距離向量路由協議的路由器將全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。
3.路由傳輸機制不同
R|P協議利用UDP的520號埠進行傳輸,而OSPF協議則直接在P協議基礎上進行傳輸,其協議號為89。
4.收斂效能不同
在RP協議中,所有的路由器都由跳數來描述,到達目的路由最大不超過16條且只保留唯一的一條路由,
這就是限制了RP的服務半徑,即其只適用於小型的簡單網路。同時,執行RP協議的路由器需要定期在網
絡鄰居路由器上通告自己的整個路由表資訊,以便及時對網路拓撲結構的改變進行收斂。這樣的收鮫方式,不
僅速度慢,而且極容易引起通告風暴,或造成路由環路等問題。OSPF是基於鏈路狀態的路由協議,它克服了
R|P路由收斂慢的缺陷。因為OSPF路由器不再交換整個路由表,而是同步各路由器對網路狀態的認識,即鏈
路狀態資料庫,然後通過 Dijkstra最短路徑演算法計算出網路各目的地址的最優路由。這樣SPF路由器間不需
要定期地交換大量資料,而只是保持著一種連線。當鏈路狀態發生變化時,才通過組播方式對這一變化做出反應。
這樣不但減輕了系統的負荷,而且達到了對網路拓撲的快速收斂,因此OSPF路由協議即使是在大型網路中也
能夠較快地收斂。而這些正是OSPF強大生命力和應用潛力的根本所在。