动态路由 OSPF 基础

OSPF 报文

OSPF 协议报文直接封装为 IP 报文，协议号为 89。

 

OSPF有五种类型的协议报文：

(1) Hello 报文：周期性发送，用来发现和维持 OSPF 邻居关系，以及进行 DR(DesignatedRouter，指定路由器)/BDR(Backup Designated Router，备份指定路由器)的选举。

(2) DD(Database Description，数据库描述)报文：描述了本地 LSDB(Link State DataBase，链路状态数据库)中每一条 LSA(Link State Advertisement，链路状态通告)的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步。

(3) LSR(Link State Request，链路状态请求)报文：向对方请求所需的 LSA。两台路由器互相交换 DD 报文之后，得知对端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的，这时需要发送 LSR 报文向对方请求所需的 LSA。

(4) LSU(Link State Update，链路状态更新)报文：向对方发送其所需要的 LSA。

(5) LSAck(Link State Acknowledgment，链路状态确认)报文：用来对收到的 LSA 进行确认

 

LSA 类型

OSPF 中对链路状态信息的描述都是封装在 LSA 中发布出去。

 

常用的 LSA 有以下几种类型：

(1) Router LSA(Type-1)：由每个路由器产生，描述路由器的链路状态和开销，在其始发的区域内传播。

(2) Network LSA(Type-2)：由 DR 产生，描述本网段所有路由器的链路状态，在其始发的区域内传播。

(3) Network Summary LSA(Type-3)：由 ABR(Area Border Router，区域边界路由器)产生，描述区域内某个网段的路由，并通告给其他区域。

(4) ASBR Summary LSA(Type-4)：由 ABR 产生，描述到 ASBR(Autonomous System Boundary Router，自治系统边界路由器)的路由，通告给相关区域。

(5) AS External LSA(Type-5)：由 ASBR 产生，描述到 AS(Autonomous System，自治系统)外部的路由，通告到所有的区域(除了 Stub 区域和 NSSA 区域)。

(6) NSSA External LSA(Type-7)：由 NSSA(Not-So-Stubby Area)区域内的ASBR 产生，描述到 AS 外部的路由，仅在 NSSA 区域内传播。

(7) Opaque LSA：用于 OSPF 的扩展通用机制，目前有Type-9、Type-10 和 Type-11 三种。其中，Type-9 LSA 仅在本地链路范围进行泛洪，用于支持 GR(Graceful Restart，平滑重启)的 Grace LSA 就是 Type-9 的一种类型；Type-10 LSA 仅在区域范围进行泛洪，用于支持 MPLS TE 的 LSA 就是 Type-10 的一种类型；Type-11 LSA 可以在一个自治系统范围进行泛洪。

 

OSPF 区域

 

1. 区域的边界是路由器，而不是链路。

一个路由器可以属于不同的区域，但是一个网段(链路)只能属于一个区域，或者说每个运行 OSPF 的接口必须指明属于哪一个区域。划分区域后，可以在区域边界路由器上进行路由聚合，以减少通告到其他区域的 LSA 数量，还可以将网络拓扑变化带来的影响最小化。

2. 骨干区域与虚连接

(1) 骨干区域(Backbone Area)OSPF 划分区域之后，并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的，它的区域号是 0，通常被称为骨干区域。骨干区域负责区域之间的路由，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。

       对此，OSPF 有两个规定：
        * 所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通;
        * 骨干区域自身也必须保持连通。

在实际应用中，可能会因为各方面条件的限制，无法满足上面的要求。这时可以通过配置 OSPF 虚连接予以解决。

(2) 虚连接(Virtual Link)
虚连接是指在两台 ABR 之间通过一个非骨干区域而建立的一条逻辑上的连接通道。它的两端必须是 ABR，而且必须在两端同时配置方可生效。为虚连接两端提供一条非骨干区域内部路由的区域称为传输区(Transit

Area)。

3. Stub 区域和 Totally Stub 区域

Stub 区域是一些特定的区域。该区域的 ABR 会将区域间的路由信息传递到本区

域，但不会引入自治系统外部路由，区域中路由器的路由表规模以及 LSA 数量都

会大大减少。为保证到自治系统外的路由依旧可达，该区域的 ABR 将生成一条缺

省路由 Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非 ABR 路由器。

为了进一步减少 Stub 区域中路由器的路由表规模以及 LSA 数量，可以将区域配置为 Totally Stub(完全 Stub)区域，该区域的 ABR 不会将区域间的路由信息和自治系统外部路由信息传递到本区域。为保证到本自治系统的其他区域和自治系统外的路由依旧可达，该区域的 ABR 将生成一条缺省路由 Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非 ABR 路由器。

4. NSSA 区域和 Totally NSSA 区域

NSSA(Not-So-Stubby Area)区域是 Stub 区域的变形，与Stub 区域的区别在于 NSSA区域允许引入自治系统外部路由，由 ASBR 发布 Type-7 LSA 通告给本区域。当 Type-7 LSA 到达 NSSA 的 ABR 时，由 ABR 将 Type-7 LSA 转换成 Type-5 LSA，传播到其他区域。
可以将区域配置为 Totally NSSA(完全 NSSA)区域，该区域的 ABR 不会将区域间的路由信息传递到本区域。为保证到本自治系统的其他区域的路由依旧可达，该区域的 ABR 将生成一条缺省路由 Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非 ABR路由器。