深度剖析OSPF协议（6类链路通告和4类区域设置）

前述

OSPF的链路状态通知是OSPF理论知识的精髓、难点。了解链路状态通知的工作状态，有助于我们更好的维护网络。本文的讲解需要读者对OSPF有大致了解，会简单的配置，理解OSPF的“area”概念。在讲解实验之前，我们先弄清楚几个概念。

边界路由器分类

• 区域边界路由器（ABR）：位于两个区域（area）之间的路由器。
• 自治系统边界路由器（ASBR）：位于OSPF和其它路由区域之间的路由器。

链路状态通知的分类

• LSA1：区域内所有路由器都会发送“消息”，用于构建同区域（area）的网络拓扑图。
• LSA2：区域内指定路由器发送的“消息”，这里注意，在广播网络的区域，由指定路由器（DR）发送的，在某些点对点网络中，不需要选举指定路由器（DR），就没有该“消息”。
• LSA3：区域间，由区域边界路由器（ABR）发送的，用于不同区域间“消息”的转发，使域内路由器能学习到域外的网络信息。
• LSA4：自治系统边界路由器（ ASBR）发送的，用于向OSPF区域宣告自己的存在
• LSA5：自治系统边界路由器（ASBR）发送的，用于向OSPF区域宣告“外部网络”，即非OSPF区域的网络信息。
• LSA7：和LSA5类似，也是由ASBR发送的，也是宣告非OSPF区域的网络信息，是非绝对末梢区域（nssa）特有的链路通告，这个后面讲解。

OSPF的四个特殊区域

• 末梢区域：该区域屏蔽LSA5，会向区域中引入一条默认路由。
• 完全末梢区域：该区域屏蔽LSA4、LSA3、LSA5，它比前者更加严格，连域间路由信息也会被屏蔽。

注意：以上两个区域不允许主干区域（area 0）、不允许虚链路存在、且无自治系统边界路由器（ASBR）。

• 非绝对末梢区域：该区域类似于末梢区域，它也会屏蔽LSA5，但该区域允许自治系统边界路由器（ASBR）的存在，它将LSA5转变为LSA7，向区域内发送。
• 完全非绝对末梢区域：该区域类似于完全末梢区域，它不仅会屏蔽LSA5，还会屏蔽LSA3和LSA4，同时也会将LSA5转变为LSA7，向区域内发送。

实验过程

实验讲解环境：Cisco Packet Tracer 7.2

以上网络拓扑图中，基础的OSPF已经配置完毕，下面我们先来研究一下LSA，这里以R3举例，在R3上打入show ip ospf database，如下图所示：

该图中，我们可以清楚的看到，LSA1有3条记录，表示在area1区域中有3台路由器，R1、R3和R4。其中R4是指定路由器（DR），所以LSA2由路由器4发送。LSA3中，包含了area0中的两个互连网段10.0.0.0/30和10.0.0.4/30，以及三个局域网段172.(23-25).0.0/16，也包含了area2中的广播网段192.168.1.0/24和三个局域网段172.(17-19).0.0/16，所以，LSA3是域间路由信息。而域外的LSA5中包含了RIP网段的一个互连网段10.0.0.8/30和三个局域网段172.(20-22).0.0/16。所以，LSA5是域外路由信息。

实验操作讲解

图3中，正常配置OSPF后，R3的路由表，我们发现即使在模拟环境下，R3的路由表也略显“臃肿”，这样会降低路由器的工作效率，OSPF中“区域”的配置，最终目的就是使路由表能够“瘦身”，从而提高路由器的工作效率，最终提高我们追求的网速。

观察area1区域，发现该区域出口点只有一个R1，也就是说域外路由不需要逐条学习，只需要用一条默认路由替代就可以了，这里引出“末梢区域”的概念，该区域禁止LSA5通告，相当于禁止该区域学习域外路由，而用一条默认路由替代。操作方法是分别在R3、R4、R1上输入Router(config-router)#

area 1 stub 就可以了。

图5中我们可以看到，外部路由都没有了，剩下的是域间路由以及一条默认路由，我们成功为路由表“瘦身”。实验中我们发现，域间路由好像也是多余的，我们还可以进一步将该区域改为“完全末梢区域”，完全末梢区域不仅禁止LSA5通告，也禁止LSA4和LSA3通告，该指令只需要在区域边界路由器（ABR）上输入R1(config-router)#area 1 stub no-summary

就可以了。

图6中，我们仍以R3路由表距离，查看路由表，发现域间路由也没有了！R3路由表“瘦身”成功！

图7中，由于网络改造，我们需要把外部两个网络172.(30-31).0.0/16引入到area1，注意，area1是末梢区域，是禁止LSA5通告的，R3变成了自治系统边界路由器（ASBR），末梢区域是不允许ASBR存在的！实际过程中，会出现如下图的错误提示。

那么这个时候我们怎么办？我们引出“非绝对末梢区域”概念，将LSA5转变为LSA7，进行通告就没问题了，而且还保留了末梢区域的基本特性。只需要在area1区域的每台路由器上输入Router(config-router)#

area 1 nssa就可以了。

我们观察R4路由表，发现两条“E2”类型的外部路由被成功引入，但保留了末梢区域的特性，禁止LSA5引入，所以我们看不到来自RIP区域的外部路由条目。但我们发现域间路由又出现了，我们不希望LSA3的通告，希望还是像原来一样，用一条默认路由替代这些域间路由信息，这个时候引出最后一个区域概念：“完全非绝对末梢区域 ”，该区域屏蔽LSA3、LSA4、LSA5，用默认路由代替，但允许LSA7。只需要在区域边界路由器（ABR）上输入R1(config-router)#

area 1 nssa no-summary就可以了。输入好后，我们再观察R4路由表，如下图所示：

最终，我们实现了最终效果，既用一条默认路由屏蔽了LSA5、LSA4、LSA3通告的域外和域间路由信息，也实现了LSA7可以通告给该区域，另外新加入的域外路由条目成功写入路由表！

总结

OSPF配置相对容易，但是真正理解OSPF协议的工作原理，还是有点难度的，通过模拟实验的方式，向大家阐述了链路状态通知（LSA）、末梢区域（stub）、非绝对末梢区域（nssa）等概念，希望对大家深入学习OSPF路由协议带来些许帮助。