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OSPF連載：區(qū)域間的路由如何計(jì)算

云知道

為了解決上述問題，我們?nèi)藶榈陌丫W(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)組群區(qū)域，但僅僅是劃分了區(qū)域還是不夠的，因?yàn)槲覀円宄^(qū)域間的路由是如何處理的 。在劃分區(qū)域后，一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由處理是同沒有劃分區(qū)域之前是一樣的 。每一個(gè)區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這意味著每一個(gè)區(qū)域都有著該區(qū)域獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 。對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見的，同樣，在每一個(gè)區(qū)域中的路由器對(duì)其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解 。當(dāng)進(jìn)行跨區(qū)域進(jìn)行路由計(jì)算的時(shí)候區(qū)域邊界路由器發(fā)生了一些變化 。如下圖所示:

由于中間的路由器分?jǐn)?shù)兩個(gè)不同的區(qū)域，一個(gè)接口屬于區(qū)域0另一個(gè)接口屬于區(qū)域3 。接在區(qū)域0中的每臺(tái)路由器生成自己的LSA（生成的是Router LSA第二種LSA）傳遞給ABR，這種Router LSA在區(qū)域邊界路由器被阻斷，不能夠傳到區(qū)域3 。同理區(qū)域3中生成的Router LSA也在區(qū)域邊界路由器被阻斷，不能傳遞到區(qū)域0 。那么區(qū)域3中是如何得知區(qū)域0中的路由信息呢？在圖中我們可以看出，ABR既參與了區(qū)域0的路由計(jì)算也參與了區(qū)域3的路由計(jì)算 。所以在區(qū)域邊界路由器中會(huì)存在區(qū)域0和區(qū)域3的路由表 。同時(shí)，在區(qū)域邊界路由器中生成type=3類型的LSA 。Type=3這種LSA用一條LSA表示一條路由 。這樣，在區(qū)域邊界路由器就獲知了區(qū)域0和區(qū)域3的路由 。在區(qū)域邊界路由器參與區(qū)域0和區(qū)域3路由計(jì)算的時(shí)候會(huì)將自己學(xué)習(xí)到的路由標(biāo)識(shí)出來(lái)，以告訴區(qū)域0和區(qū)域3 。由此，區(qū)域3中的路由器知道如何到達(dá)區(qū)域邊界路由器，而區(qū)域邊界路由器又知道如何到達(dá)區(qū)域0，這樣就能夠計(jì)算出路由 。這樣計(jì)算的好處是：第一、減少了LSA的信息，因?yàn)橐郧癓SA的信息不僅包含了路由信息還包含了連接狀況信息，而生成的Router LSA只需要包含路由信息即可，大大減少了存儲(chǔ)容量 。緩解了隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大造成LSA數(shù)量眾多，LSDB占用存儲(chǔ)空間過大的弊端 。第二、區(qū)域0中的路由變化不會(huì)影響到區(qū)域3，區(qū)域3中的路由變化也不會(huì)影響區(qū)域0 。
但是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的變化或者說(shuō)網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常存在的鏈路UP/down的情況，用劃分區(qū)域的方法還是沒有得到改善，因?yàn)檫@種情況不會(huì)因?yàn)閰^(qū)域的產(chǎn)生而消失 。因此還需要針對(duì)這個(gè)問題推出解決辦法 。在OSPF協(xié)議中的ABR路由器采用了路由匯聚的辦法來(lái)減少路由的計(jì)算，因此在劃分區(qū)域的時(shí)候采用最重要的根據(jù)IP地址來(lái)劃分 。比如說(shuō)：假設(shè)區(qū)域0種存在10.0.1.0/24、10.0.2.0/24、10.0.3.0/24，10.0.4.0/24這四個(gè)網(wǎng)段，當(dāng)ABR向區(qū)域3發(fā)布的時(shí)候可以通過一條命令只發(fā)布10.0.0.0/16這個(gè)網(wǎng)段到區(qū)域3中即可，也就是說(shuō)可以通過路由聚合來(lái)發(fā)布 。這樣就大大減少了路由表，當(dāng)區(qū)域0中無(wú)論發(fā)生什么變化，對(duì)于聚合后的路由沒有任何影響 。也就是說(shuō)，無(wú)論區(qū)域0發(fā)生什么變化也不會(huì)影響區(qū)域3，反之亦然 。至此，針對(duì)OSPF協(xié)議的就得到了進(jìn)一步的完善 。
在上面我們講過，OSPF協(xié)議在區(qū)域間傳遞路由時(shí)通過不在描述連路狀態(tài)，減少路由信息 。那么我們看看這么做有什么弊端 。實(shí)際上OSPF在區(qū)域間進(jìn)行路由計(jì)算的時(shí)候已經(jīng)不在是鏈路狀態(tài)算法了，而是使用DV算法 。區(qū)域間的路由計(jì)算是通過ABR的傳遞，這樣既然采用了DV算法，那么就會(huì)產(chǎn)生以區(qū)域?yàn)閱挝坏淖原h(huán)問題 。為了解決以區(qū)域?yàn)閱挝坏淖原h(huán)問題，協(xié)議設(shè)計(jì)者提出了一個(gè)骨干域的概念 。它規(guī)定在劃分區(qū)域時(shí)有一個(gè)區(qū)域是特殊的，這個(gè)區(qū)域用區(qū)域號(hào)0來(lái)標(biāo)示，而其他所有的區(qū)域必須以區(qū)域0為中心 。換句話說(shuō)，所有的ABR都必須在骨干域中 。
劃分骨干域的概念很好的解決了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中常出現(xiàn)的問題，同時(shí)解決了路由自環(huán) 。但是，到此時(shí)，OSPF協(xié)議雖然解決了路由自環(huán)和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中常出現(xiàn)的問題，接下來(lái)又出現(xiàn)了新的問題---限制了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，因?yàn)閯澐謪^(qū)域時(shí)所有的區(qū)域必須和骨干域連接，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者不在隨心所欲 。要解決這個(gè)問題，可以將劃分的區(qū)域擴(kuò)大，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)又會(huì)面臨LSA存儲(chǔ)空間過大，路由器Cpu符合太大，以及區(qū)域內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)變化頻繁 。

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