OSPF的高级特性，优化

于 2025-04-22 10:45:00 发布
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文章标签： 智能路由器 网络 计算机网络
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一、OSPF的高级特性

1、OSPF的不规则区域

OSPF中不规则区域指未遵循分层设计原则的区域拓扑结构，可能导致路由黑洞、次优路径等问题。以下是典型场景及解决方案：

不规则区域的典型场景

  1. 孤岛区域

    • 非骨干区域（如Area 1）未直连Area 0，而是通过其他非骨干区域（如Area 2）间接连接。
    • 问题：违反OSPF骨干区域必须连续的原则，导致路由信息无法正常传递。

  2. 多骨干区域

    • 存在多个Area 0（如网络合并时误配置）。
    • 问题：OSPF要求全网唯一骨干区域，多骨干区域会引发路由计算混乱。

  3. 环状区域拓扑

    • 区域间形成环路（如Area 1 ↔ Area 2 ↔ Area 3 ↔ Area 1）。
    • 问题：导致LSA洪泛循环或次优路径选择。
解决方案
1. 虚链路（Virtual Link）

  • 原理：在中间区域的ABR间建立逻辑链路，使孤岛区域逻辑直连Area 0。

  • 适用场景：临时修复孤岛区域问题。

  • 配置示例：

    router ospf 1
 area 2 virtual-link 10.1.1.1  # 对端ABR的Router-ID
2、使用多进程双向重发布

重发布（路由引入）：

​ 在运行不同协议或不同进程的边界设备（ASBR — 自治系统边界路由器，协议边界路由器）上，将一种协议按照另一种协议的规则发布出去

2、OSPF的特殊区域：

OSPF特殊区域通过限制LSA的泛洪范围来优化路由表规模和提高网络性能，主要包括以下类型：

2.1 Stub区域

定义：
禁止Type 5 LSA（外部路由）进入，由ABR生成Type 3 LSA的默认路由（0.0.0.0）。

特点：

  • 阻止Type 4和Type 5 LSA。
  • ABR自动下发默认路由（Type 3 LSA）。
  • 区域内路由器需配置为Stub。

配置（思科）：

router ospf 1  
 area 1 stub

配置（华为）：

huawei

复制

ospf 1  
 area 1  
  stub

适用场景：

  • 边缘区域，且仅有一个出口。
  • 无需接收外部路由（如RIP、BGP）。

注意事项：

  • 虚链路（Virtual Link）不能跨越Stub区域。
2.2 Totally Stub区域

定义：
Stub区域的增强版，进一步禁止Type 3 LSA（区域间路由），仅保留区域内路由和默认路由。

特点：

  • 阻止Type 3、4、5 LSA。
  • ABR下发默认路由（Type 3 LSA）。

配置（思科）：

cisco

复制

router ospf 1  
 area 1 stub no-summary

配置（华为）：

huawei

复制

ospf 1  
 area 1  
  stub no-summary

适用场景：

  • 极度简化路由表的边缘区域（如分支机构）。
2.3 NSSA（Not-So-Stubby Area）

定义：
允许引入外部路由（Type 7 LSA），同时禁止Type 5 LSA进入。

特点：

  • 允许Type 7 LSA在区域内泛洪。
  • ABR将Type 7 LSA转换为Type 5 LSA后传递到其他区域。
  • ABR生成默认路由（Type 7 LSA）。

配置（思科）：

cisco

复制

router ospf 1  
 area 1 nssa

配置（华为）：

huawei

复制

ospf 1  
 area 1  
  nssa

适用场景：

  • 区域需要引入外部路由，但其他区域无需感知这些路由（如临时网络合并）。

注意事项：

  • 默认路由需手动触发（通过area 1 nssa default-information-originate）。
2.4 Totally NSSA

定义：
NSSA的增强版，禁止Type 3 LSA，仅保留区域内路由和默认路由。

特点：

  • 阻止Type 3、4、5 LSA。
  • ABR生成默认路由（Type 3 LSA）。

配置（思科）：

cisco

复制

router ospf 1  
 area 1 nssa no-summary

配置（华为）：

huawei

复制

ospf 1  
 area 1  
  nssa no-summary

适用场景：

  • 需要引入外部路由且高度简化路由表的区域。
2.5特殊区域对比
区域类型阻止的LSA默认路由来源允许外部路由
StubType 4, 5ABR（Type 3）否
Totally StubType 3, 4, 5ABR（Type 3）否
NSSAType 4, 5ABR（Type 7）是（Type 7）
Totally NSSAType 3, 4, 5ABR（Type 3）是（Type 7）

二、OSPF的优化

主要指减少LSA的更新量

1、汇总 – 减少骨干区域的LSA

​ OSPF的汇总被称为区域汇总，可以分为域间汇总和域外汇总

  • 域间汇总的实质是对3类LSA进行汇总（在具体的区域中汇总）
    • ABR设备上进行 — abr-sumarry 192.168.0.0(汇总网段) 255.255.254.0(完整掩码)
    • 只有ABR设备通过1类2类学到的明细才能进行汇总
  • 域外汇总实质是对5类、7类LSA进行汇总（在ospf进程中汇总）
    • ASBR设备 — - abr-sumarry 192.168.0.0(汇总网段) 255.255.254.0(完整掩码)
    • 汇总网段种子度量值计算规则：
      • 类型1：取所有明细路由中度量值最大的作为汇总网段的度量值
      • 类型2：取所有明细路由中度量值最大的+1作为汇总网段的度量值

2、做特殊区域 — 减少非骨干区域的LSA

2.1 末梢区域 — stub

末梢区域拒绝学习4类5类LSA，同时由链接骨干的ABR设备自动生成一条指向骨干的3类缺省

  • 不能是骨干区域
  • 不能存在虚链路
  • 不能存在ASBR设备

[r5-ospf-1-area-0.0.0.2]stub

注意：一个区域中所有设备必须配置为相同的特殊区域，否则邻居关系将无法建立

2.2 完全末梢区域 — Totally Stub

在末梢区域的基础上，进一步拒绝学习3类LSA，按时需要保留3类缺省

[r1-ospf-1-area-0.0.0.2]stub no-summary —这个命令只需要在ABR设备上配置即可

2.3 NSSA区域 —非完全末梢区域

拒绝学习4类5类LSA，同时由连接骨干的ABR设备自动生成一条指向骨干的7类缺省

  • 不能是骨干区域
  • 不能存在虚链路
  • 必须存在ASBR设备

7类LSA传递的路由信息加表之后，其标志为O_NSSA，优先级为150

2.4 Totally NSSA区域 — 完全的非完全末梢区域

在NSSA区域的基础上，进一步拒绝学习3类LSA，并且会生成一条3类缺省

[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-summary—这个命令只需要在ABR设备上配置即可

OSPF的选路原则 — 域内优于域外，开销值类型1类优于2类

三、OSPF拓展配置

1，手工认证

  • 接口认证：

    • [r6-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456

  • 区域认证 — 可以在一个区域内做认证，其效果，是将这个区域内所有接口做接口认证

    • [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]authentication-mode md5 1 cipher 123456

  • 虚链路认证

    • [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 4.4.4.4 md5 1 cipher 123456

2、加快收敛

在这里插入图片描述

  • 等待计时器 — 等同于死亡时间

  • Poll — 轮询计时器 — 120S — 定义给状态为DOWN的邻居发送hello包的周期时间

    • [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf timer poll ?INTEGER<1-3600> Second(s)

  • Retransmit — 重传计时器 — 5S — 若在重传计时器时间内没有收到对方发送的确认信息，则需要重传

    • [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf timer retransmit ?
      • INTEGER<1-3600> Second(s)

  • Transmit Delay — 传输延时 — 1S — 补偿LSA在传输过程中消耗的时间，补偿在老化时间上。

    • [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf trans-delay ?
      • INTEGER<1-500> Second(s)

3、沉默接口

若将一个接口配置成为沉默接口，则这个接口将只接受不发送OSPF的数据包

[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1 — 应用在用户网段，减少数据包的发送，资源的占用

4、缺省路由

  • 3类缺省 — 只能自动生成，Stub、Totally Stub、 Totally Stub

    • 在路由表中协议标记为OSPF，默认优先级为10

  • 5类缺省 — 只能手工配置

    • [r1-ospf-1]default-route-advertise — 相当于将本地其他协议学习到的缺省路由进行重发布
    • [r1-ospf-1]default-route-advertise always — 如果本地没有缺省信息，可以通过增加always来强制下发
    • 在路由表中协议标记为O_ASE，默认优先级为150

  • 7类缺省 — 可以手工配置，也可以自动生成（NSSA）

    • [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa default-route-advertise

5、路由过滤

可以在域间针对3类LSA进行过滤，也可以在ASBR上针对5类/7类LSA进行过滤

[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0 not-advertise —域间过滤3类LSA，可以用于汇总网段和明细

[r2-ospf-1]asbr-summary 1.1.1.1255.255.255.255 not-advertise —域外过滤5类/7类LSA

6、路由控制

  • 优先级

    • [r2-ospf-1]preference 20 — 修改域内和域间类型为OSPF的优先级
    • [r2-ospf-1]preference ase 100—修改域类型为O_ASE/O_NSSA的优先级

  • 开销值

    • COST = 参考带宽/真实带宽
    • 通过修改参考带宽影响开销值
      • [r2-ospf-1]bandwidth-reference ?
      • INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
      • [r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000
      • Info: Reference bandwidth is changed. Please ensure that the reference bandwidththat is configured for all the routgrs are the same.
    • 通过修改真实带宽影响开销值
      • [r2-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto关闭自动协商
      • [r2-GigabitEthernet0/0/1]speed 10—修改接口的传输速率
      • 重启生效
    • 直接修改COST值
      本地其他协议学习到的缺省路由进行重发布
    • [r1-ospf-1]default-route-advertise always — 如果本地没有缺省信息，可以通过增加always来强制下发
    • 在路由表中协议标记为O_ASE，默认优先级为150

  • 7类缺省 — 可以手工配置，也可以自动生成（NSSA）

    • [r1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa default-route-advertise

5、路由过滤

可以在域间针对3类LSA进行过滤，也可以在ASBR上针对5类/7类LSA进行过滤

[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0 not-advertise —域间过滤3类LSA，可以用于汇总网段和明细

[r2-ospf-1]asbr-summary 1.1.1.1255.255.255.255 not-advertise —域外过滤5类/7类LSA

6、路由控制

  • 优先级
    • [r2-ospf-1]preference 20 — 修改域内和域间类型为OSPF的优先级
    • [r2-ospf-1]preference ase 100—修改域类型为O_ASE/O_NSSA的优先级
  • 开销值
    • COST = 参考带宽/真实带宽
    • 通过修改参考带宽影响开销值
      • [r2-ospf-1]bandwidth-reference ?
      • INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
      • [r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000
      • Info: Reference bandwidth is changed. Please ensure that the reference bandwidththat is configured for all the routgrs are the same.
    • 通过修改真实带宽影响开销值
      • [r2-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto关闭自动协商
      • [r2-GigabitEthernet0/0/1]speed 10—修改接口的传输速率
      • 重启生效
    • 直接修改COST值
      • [r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf cost 1000 —修改接口的开销值
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