OSPF技术连载19：深入解析OSPF特殊区域

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在当今网络世界中，开放最短路径优先（OSPF）已成为一种广泛应用的动态路由协议。它的高可靠性、快速收敛和可扩展性使得它成为许多企业和组织网络的首选。

然而，随着网络规模和复杂性的增加，传统的OSPF区域划分可能无法满足所有需求。为了满足特定的网络设计和优化需求，OSPF引入了一些特殊区域类型，包括STUB区域、Totally STUB区域、NSSA区域和Totally NSSA区域。本文将深入探讨这些特殊区域，带您了解它们的功能、用途和配置方法。

目录：

一、STUB区域

STUB区域是OSPF中的一种特殊区域类型，其最主要的特点是不允许发布自治系统外部路由，只允许发布区域内路由和区域间的路由。在STUB区域中，路由器的路由表规模和路由信息传递的数量都会大大减少，从而提高了网络的稳定性和性能。然而，为了保证到自治系统外的路由可达，STUB区域需要通过其边缘路由器（ABR）发布Type 3缺省路由，以便将到自治系统外部的流量引导到ABR进行路由选择。

1.1 STUB区域的特点

1. 限制路由信息: STUB区域不会接收或传递来自其他自治系统的外部路由信息，这有助于减少路由表的规模。只有区域内的路由和通过ABR传递的区域间路由会在STUB区域内传播。

2. ABR的关键作用: STUB区域中的ABR是该区域的重要组成部分。它需要向STUB区域内的所有路由器广播Type 3缺省路由，以便确保所有到自治系统外部的路由都能通过ABR进行传播。

3. 增强网络稳定性: STUB区域的设计使得网络更加稳定，因为它限制了来自外部网络的不必要的路由信息，并降低了路由表的复杂性。这有助于减少路由循环和收敛时间。

4. 保证自治系统外路由可达: 虽然STUB区域限制了对自治系统外部路由的传播，但通过Type 3缺省路由的发布，确保了这些路由依然可以到达STUB区域内的所有路由器。

1.2 配置STUB区域

配置STUB区域需要以下几个步骤：

1. 标记区域为STUB区域: 将区域内所有的路由器配置为STUB区域，以确保所有路由器都按照STUB区域的特性进行工作。

2. ABR配置: STUB区域中的ABR需要配置以发布Type 3缺省路由，并将其传播到整个STUB区域。

3. 默认路由发布: 在ABR上配置默认路由，确保该ABR可以成为到达自治系统外部的所有流量的下一跳。

1.3 STUB区域的优缺点

优点：

• 路由表规模较小，减少网络中路由器的资源消耗和路由信息的传递。
• 增强网络稳定性，减少潜在的路由循环和收敛时间。
• 提高网络性能，减少路由器的计算负担，加快数据包的传输。

缺点：

• 无法将自治系统外的路由直接传递给STUB区域内的路由器，需要通过ABR来发布Type 3缺省路由。
• 依赖ABR的正确配置和运行，否则可能导致路由不可达或路由环路问题。

二、Totally STUB区域

Totally STUB区域是OSPF特殊区域中的一种类型，其主要特点是不允许发布自治系统外部路由和区域间的路由，只允许发布区域内路由。通过这种配置，Totally STUB区域中的路由器的路由表规模和路由信息传递的数量都将大大减少，从而提高网络的效率和稳定性。然而，为了保证到达自治系统外和其他区域的路由可达，Totally STUB区域需要通过其边缘路由器（ABR）发布Type 3缺省路由，确保所有到达自治系统外部和其他区域的路由都能通过ABR来发布。

2.1 Totally STUB区域的特点

1. 严格限制路由信息: Totally STUB区域完全限制了来自自治系统外部和其他区域的路由信息的传递。只有区域内路由会在Totally STUB区域内传播，从而大大减少了路由表的规模。

2. 依赖ABR的重要性: Totally STUB区域中的ABR扮演着关键角色。它必须配置为发布Type 3缺省路由，并将其传播到整个Totally STUB区域，以确保到自治系统外和其他区域的路由能够被正确地传递。

3. 提高路由效率: 通过限制不必要的外部路由信息传递，Totally STUB区域能够大大提高路由器的计算效率，加快数据包的传输速度。

4. 增强网络可靠性: Totally STUB区域的设计使得网络更加可靠，因为它减少了路由表的复杂性，从而降低了潜在的路由循环和收敛时间。

2.2 配置Totally STUB区域

配置Totally STUB区域需要以下步骤：

1. 区域标记: 将所有Totally STUB区域内的路由器配置为Totally STUB区域，确保所有路由器都按照Totally STUB区域的特性进行工作。

2. ABR配置: Totally STUB区域的ABR必须配置为发布Type 3缺省路由，并确保其传播到整个Totally STUB区域内。

3. 默认路由配置: 在ABR上配置默认路由，确保该ABR成为到达自治系统外和其他区域的所有流量的下一跳。

2.3 Totally STUB区域的优缺点

优点：

• 路由表规模较小，减少了网络中路由器的资源消耗和路由信息的传递。
• 提高了网络的效率和稳定性，加快了数据包的传输速度。
• 降低了路由器的计算负担，增强了网络的可靠性。

缺点：

• 无法直接将自治系统外和其他区域的路由信息传递给Totally STUB区域内的路由器，需要通过ABR来发布Type 3缺省路由。
• 配置和维护ABR的正确性至关重要，否则可能导致路由不可达或路由环路问题。

三、NSSA区域

NSSA区域是OSPF特殊区域中的一种类型，其最主要的特点是允许引入自治系统外部路由。在NSSA区域中，自治系统边界路由器（ASBR）将自治系统外部路由信息发布为Type 7 LSA（Link State Advertisement），并通告给本区域。这些Type 7 LSA会在NSSA区域的边缘路由器（ABR）上转换成Type 5 LSA，并泛洪到整个OSPF域中，从而实现自治系统外部路由的传递。

同时，NSSA区域也保留了自治系统内STUB区域的特性。这意味着在NSSA区域内，不会接收或传递来自其他自治系统的外部路由信息，只允许发布区域内路由和通过ABR传递的区域间路由。通过这种配置，NSSA区域的路由表规模和路由信息传递的数量都会大大减少，从而提高了网络的效率和稳定性。

3.1 NSSA区域的工作原理

1. ASBR的角色: NSSA区域中的ASBR负责将自治系统外部的路由信息发布为Type 7 LSA。这些Type 7 LSA将在NSSA区域内传递，并在ABR上转换成Type 5 LSA，然后在整个OSPF域中泛洪。

2. ABR的关键作用: NSSA区域的ABR是该区域的重要组成部分。它需要配置为发布Type 7缺省路由，以确保所有到达自治系统外部的路由和其他区域的路由都能通过ABR来发布。

3. 限制外部路由信息: 在NSSA区域内，除了来自ASBR发布的Type 7 LSA，不会接收来自其他自治系统的外部路由信息。这确保了NSSA区域内的路由表规模不会过大。

4. 保留STUB区域特性: NSSA区域保留了STUB区域的特性，不允许发布区域间的路由，只允许发布区域内路由和Type 3缺省路由。

3.2 配置NSSA区域

配置NSSA区域需要以下几个步骤：

1. 区域标记: 将区域内所有的路由器配置为NSSA区域，确保所有路由器都按照NSSA区域的特性进行工作。

2. ABR配置: NSSA区域的ABR需要配置为发布Type 7缺省路由，并将其传播到整个NSSA区域内。

3. ASBR配置: NSSA区域中的ASBR需要配置，以将自治系统外部的路由信息发布为Type 7 LSA。

4. 默认路由配置: 在ABR上配置默认路由，确保该ABR可以成为到达自治系统外和其他区域的所有流量的下一跳。

3.3 NSSA区域的优缺点

优点：

• 允许引入自治系统外部的路由，增强了网络的灵活性和可达性。
• 减少了网络中路由器的资源消耗和路由信息的传递，提高了网络的效率和稳定性。
• 保留了自治系统内STUB区域的特性，降低了潜在的路由循环和收敛时间。

缺点：

• 配置和维护ASBR的正确性至关重要，否则可能导致路由不可达或路由环路问题。
• 由于允许引入自治系统外部的路由，需要更仔细地规划网络，以防止出现不必要的路由信息传递和路由循环。

四、Totally NSSA区域

Totally NSSA区域是OSPF特殊区域中的一种类型，其主要特点是允许引入自治系统外部路由。在Totally NSSA区域中，自治系统边界路由器（ASBR）将自治系统外部的路由信息发布为Type 7 LSA（Link State Advertisement），并通告给本区域。这些Type 7 LSA会在Totally NSSA区域的边缘路由器（ABR）上转换成Type 5 LSA，并泛洪到整个OSPF域中，从而实现自治系统外部路由的传递。

同时，Totally NSSA区域还保留了自治系统内Totally STUB Area区域的特征。这意味着在Totally NSSA区域内，不会接收或传递来自其他自治系统的外部路由信息，只允许发布区域内路由、Type 3缺省路由和Type 7缺省路由。通过这种配置，Totally NSSA区域的路由表规模和路由信息传递的数量都会大大减少，从而提高了网络的效率和稳定性。

4.1 Totally NSSA区域的工作原理

1. ASBR的角色: Totally NSSA区域中的ASBR负责将自治系统外部的路由信息发布为Type 7 LSA。这些Type 7 LSA将在Totally NSSA区域内传递，并在ABR上转换成Type 5 LSA，然后在整个OSPF域中泛洪。

2. ABR的关键作用: Totally NSSA区域的ABR扮演着关键角色。它需要配置为发布Type 3缺省路由和Type 7缺省路由，并将它们传播到整个Totally NSSA区域内。

3. 限制外部路由信息: 在Totally NSSA区域内，除了来自ASBR发布的Type 7 LSA，不会接收来自其他自治系统的外部路由信息。这确保了Totally NSSA区域内的路由表规模不会过大。

4. 保留Totally STUB特性: Totally NSSA区域保留了Totally STUB Area区域的特性，限制了外部路由信息的传递，提高了网络的效率和稳定性。

4.2 配置Totally NSSA区域

配置Totally NSSA区域需要以下几个步骤：

1. 区域标记: 将区域内所有的路由器配置为Totally NSSA区域，确保所有路由器都按照Totally NSSA区域的特性进行工作。

2. ABR配置: Totally NSSA区域的ABR需要配置为发布Type 3缺省路由和Type 7缺省路由，并将它们传播到整个Totally NSSA区域内。

3. ASBR配置: Totally NSSA区域中的ASBR需要配置，以将自治系统外部的路由信息发布为Type 7 LSA。

4. 默认路由配置: 在ABR上配置默认路由，确保该ABR可以成为到达自治系统外和其他区域的所有流量的下一跳。

4.3 Totally NSSA区域的优缺点

优点：

• 允许引入自治系统外部的路由，增强了网络的灵活性和可达性。
• 减少了网络中路由器的资源消耗和路由信息的传递，提高了网络的效率和稳定性。
• 保留了自治系统内Totally STUB Area区域的特性，降低了潜在的路由循环和收敛时间。

缺点：

• 配置和维护ASBR的正确性至关重要，否则可能导致路由不可达或路由环路问题。
• 由于允许引入自治系统外部的路由，需要更仔细地规划网络，以防止出现不必要的路由信息传递和路由循环。

五、四大特殊区域对比

STUB区域：STUB区域不允许引入自治系统外部路由，但允许区域间的路由传播。ABR需要发布Type 3缺省路由，确保所有到达自治系统外部的路由能够被正确传递。STUB区域的配置减少了路由表规模和路由信息传递数量，提高了网络的稳定性。

Totally STUB区域：Totally STUB区域不允许引入自治系统外部路由和区域间的路由传播。ABR需要发布Type 3缺省路由，确保所有到达自治系统外部的路由能够被正确传递。Totally STUB区域的配置限制了路由表的规模和路由信息传递，增强了网络的稳定性。

NSSA区域：NSSA区域允许引入自治系统外部路由，并允许区域间的路由传播。ABR需要同时发布Type 3缺省路由和Type 7缺省路由，确保所有到达自治系统外部和其他区域的路由能够被正确传递。NSSA区域的配置提供了更多的灵活性，允许引入外部路由，同时也限制了路由表的规模。

Totally NSSA区域：Totally NSSA区域允许引入自治系统外部路由，但不允许区域间的路由传播。ABR需要同时发布Type 3缺省路由和Type 7缺省路由，确保所有到达自治系统外部和其他区域的路由能够被正确传递。Totally NSSA区域的配置提供了灵活性和稳定性的完美结合，允许引入外部路由，同时限制了不必要的路由传递。

六、总结

在现代复杂的网络环境中，了解OSPF特殊区域的概念和特性变得越发重要。STUB区域、Totally STUB区域、NSSA区域和Totally NSSA区域作为OSPF协议的增强功能，为网络管理员提供了更多灵活性和选择性，以满足不同网络设计和优化的需求。在实际配置中，根据网络规模、安全性和性能等因素，选择适当的特殊区域类型将对网络性能产生显著的影响。因此，网络管理员应该充分了解这些特殊区域，并结合实际情况进行合理的规划和配置。通过不断学习和探索，我们能够更好地理解和利用OSPF特殊区域，从而构建高效稳定的企业网络，实现更优质的网络服务。