接上一篇《OSPF協(xié)議介紹(一)》OSPF路由器之間使用鏈路狀態(tài)通告(LSA)來交換各自的鏈路狀態(tài)信息，并把獲得的信息存儲在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中。各OSPF路由器獨立使用SPF算法計算到各個目的地址的路由。

OSPF協(xié)議支持分層路由方式，這使得它的擴展能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過RIP協(xié)議。當(dāng)OSPF網(wǎng)絡(luò)擴展到100、500甚至上千個路由器時，路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫將記錄成千上萬條鏈路信息。為了使路由器的運行更快速、更經(jīng)濟、占用的資源更少，網(wǎng)絡(luò)工程師們通常按功能、結(jié)構(gòu)和需要把OSPF網(wǎng)絡(luò)分割成若干個區(qū)域，并將這些區(qū)域和主干區(qū)域根據(jù)功能和需要相互連接從而達(dá)到分層的目的。

目錄

OSPF分層路由的思想
OSPF中的四種路由器
OSPF鏈路狀態(tài)公告類型
OSPF區(qū)域類型
報文在OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的過程

OSPF分層路由的思想

OSPF把一個大型網(wǎng)絡(luò)分割成多個小型網(wǎng)絡(luò)的能力被稱為分層路由，這些被分割出來的小型網(wǎng)絡(luò)就稱為“區(qū)域”(Area)。由于區(qū)域內(nèi)部路由器僅與同區(qū)域的路由器交換LSA信息，這樣LSA報文數(shù)量及鏈路狀態(tài)信息庫表項都會極大減少，SPF計算速度因此得到提高。多區(qū)域的OSPF必須存在一個主干區(qū)域，主干區(qū)域負(fù)責(zé)收集非主干區(qū)域發(fā)出的匯總路由信息，并將這些信息返還給到各區(qū)域。

OSPF區(qū)域不能隨意劃分，應(yīng)該合理地選擇區(qū)域邊界，使不同區(qū)域之間的通信量最小。但在實際應(yīng)用中區(qū)域的劃分往往并不是根據(jù)通信模式而是根據(jù)地理或政治因素來完成的。

OSPF中的四種路由器

在OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，路由器可以按不同的需要同時成為以下四種路由器中的幾種：

1. 內(nèi)部路由器:所有端口在同一區(qū)域的路由器，維護一個鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。

2. 主干路由器：具有連接主干區(qū)域端口的路由器。

3. 區(qū)域邊界路由器(ABR):

具有連接多區(qū)域端口的路由器，一般作為一個區(qū)域的出口。ABR為每一個所連接的區(qū)域建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)將所連接區(qū)域的路由摘要信息發(fā)送到主干區(qū)域，而主干區(qū)域上的ABR則負(fù)責(zé)將這些信息發(fā)送到各個區(qū)域。

4. 自治域系統(tǒng)邊界路由器(ASBR):

至少擁有一個連接外部自治域網(wǎng)絡(luò)（如非OSPF的網(wǎng)絡(luò)）端口的路由器，負(fù)責(zé)將非OSPF網(wǎng)絡(luò)信息傳入OSPF網(wǎng)絡(luò)。

OSPF鏈路狀態(tài)公告類型

OSPF路由器之間交換鏈路狀態(tài)公告(LSA)信息。OSPF的LSA中包含連接的接口、使用的Metric及其他變量信息。OSPF路由器收集鏈接狀態(tài)信息并使用SPF算法來計算到各節(jié)點的最短路徑。LSA也有幾種不同功能的報文，在這里簡單地介紹一下：

LSA TYPE 1：由每臺路由器為所屬的區(qū)域產(chǎn)生的LSA，描述本區(qū)域路由器鏈路到該區(qū)域的狀態(tài)和代價。一個邊界路由器可能產(chǎn)生多個LSA TYPE1。

LSA TYPE 2：由DR產(chǎn)生，含有連接某個區(qū)域路由器的所有鏈路狀態(tài)和代價信息。只有DR可以監(jiān)測該信息。

LSA TYPE 3：由ABR產(chǎn)生，含有ABR與本地內(nèi)部路由器連接信息，可以描述本區(qū)域到主干區(qū)域的鏈路信息。它通常匯總?cè)笔÷酚啥皇莻魉蛥R總的OSPF信息給其他網(wǎng)絡(luò)。

LSA TYPE 4：由ABR產(chǎn)生，由主干區(qū)域發(fā)送到其他ABR, 含有ASBR的鏈路信息，與LSA TYPE 3的區(qū)別在于TYPE 4描述到OSPF網(wǎng)絡(luò)的外部路由，而TYPE 3則描述區(qū)域內(nèi)路由。

LSA TYPE 5：由ASBR產(chǎn)生，含有關(guān)于自治域外的鏈路信息。除了存根區(qū)域和完全存根區(qū)域，LSA TYPE 5在整個網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送。

LSA TYPE 6：多播OSPF(MOSF)，MOSF可以讓路由器利用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的信息構(gòu)造用于多播報文的多播發(fā)布樹。

LSA TYPE 7：由ASBR產(chǎn)生的關(guān)于NSSA的信息。LSA TYPE 7可以轉(zhuǎn)換為LSA TYPE 5。

OSPF區(qū)域類型

前述的四種路由器可以構(gòu)成五種類型的區(qū)域，這五種區(qū)域的主要區(qū)別在于它們和外部路由器間的關(guān)系：

標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域: 一個標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域可以接收鏈路更新信息和路由總結(jié)。

主干區(qū)域(傳遞區(qū)域):主干區(qū)域是連接各個區(qū)域的中心實體。主干區(qū)域始終是“區(qū)域0”，所有其他的區(qū)域都要連接到這個區(qū)域上交換路由信息。主干區(qū)域擁有標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的所有性質(zhì)。

存根區(qū)域：存根區(qū)域是不接受自治系統(tǒng)以外的路由信息的區(qū)域。如果需要自治系統(tǒng)以外的路由，它使用默認(rèn)路由0.0.0.0。

完全存根區(qū)域：它不接受外部自治系統(tǒng)的路由以及自治系統(tǒng)內(nèi)其他區(qū)域的路由總結(jié)。需要發(fā)送到區(qū)域外的報文則使用默認(rèn)路由：0.0.0.0。完全存根區(qū)域是Cisco自己定義的。

不完全存根區(qū)域(NSAA): 它類似于存根區(qū)域，但是允許接收以LSA Type 7發(fā)送的外部路由信息，并且要把LSA Type 7轉(zhuǎn)換成LSA Type 5。

區(qū)分不同OSPF區(qū)域類型的關(guān)鍵在于它們對外部路由的處理方式。外部路由由ASBR傳入自治系統(tǒng)內(nèi)，ASBR可以通過RIP或者其他的路由協(xié)議學(xué)習(xí)到這些路由。

報文在OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的過程

首先，區(qū)域內(nèi)部的路由器最初使用LSA TYPE 1或LSA TYPE 2對本區(qū)域內(nèi)的路徑信息進行交換并計算出相應(yīng)的路由表項。當(dāng)路由器的鏈路信息在區(qū)域內(nèi)部路由達(dá)到統(tǒng)一后，ABR才能發(fā)送LSA摘要報文(LSA TYPE 3或LSA TYPE 4)給其他區(qū)域。其他區(qū)域路由器可以根據(jù)這些摘要信息計算相應(yīng)到達(dá)本區(qū)域以外的路由表項。最后，除了存根區(qū)域，所有路由器根據(jù)ASBR所發(fā)送的LSA TYPE 5計算出到達(dá)自治域外的路由表項。

為減少LSA報文，LSA摘要信息可以通過合理地分配IP地址和配置路由摘要提高效率。

在OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，主干區(qū)域必須保持全連通狀態(tài)，即每個其他區(qū)域必須直接與主干區(qū)域Area0有連接才能交換區(qū)域間的路由信息。但在實際應(yīng)用中，因為各種原因很難避免有些區(qū)域無法直接與Area0相連，為了解決這個問題，OSPF協(xié)議中定義了虛鏈路的概念使一個連接主干的區(qū)域連接第三方區(qū)域。在圖2中，Area43與Area0的連接就是Lab_C通過虛鏈路與Lab_B實現(xiàn)的?！?/font>