典型网络ospf规划与部署

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1、 企业级 IT 项目实战第一品牌专注 所以专业 bat- Combat-lab 典型网络 OSPF 规划与部署版权归 COMBAT-LAB 所有，由 COMBAT-LAB 原创，禁止任何修改及商业用处！ 企业级 IT 项目实战第一品牌专注 所以专业 bat- 1 典型网络典型网络 OSPF 规划与部署规划与部署 前言前言: 本文主要介绍了典型网络中本文主要介绍了典型网络中 OSPF 规划要点和部署规划要点和部署 OSPF 的主要配置， 对于的主要配置， 对于 OSPF 协议原理和技术细节没有过多的阐述，适用于对于协议原理和技术细节没有过多的阐述，适用于对于 OSPF 协议原理有一定了解的渠道工

2、程师和 网络维护人员协议原理有一定了解的渠道工程师和 网络维护人员。 1 OSPF 协议简单介绍协议简单介绍 OSPF 是由IETF 的IGP 工作组为IP 网络开发的路由协议。OSPF 作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于典型网络中的路由器之间发布路由信息。它是一种链路状态协议，区别于距 离矢量协议(RIP)，OSPF 具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议 中占有相当重要的地位。 2 OSPF 协议应用场合协议应用场合 在当前典型网络络中，OSPF 的应用场合基本上有以下三种： （1） 典型网络中核心和汇

3、聚都是支持典型网络中核心和汇聚都是支持 OSPFv2 的三层交换机的三层交换机 （2） 典型网络核心或者汇聚层设备上建立了过多的静态路由，人工维护量过大典型网络核心或者汇聚层设备上建立了过多的静态路由，人工维护量过大 （3） 典型网络中的三层设备支持典型网络中的三层设备支持 OSPFv2 但是仍然在使用但是仍然在使用 RIP 协议的可以考虑做协议迁移。协议的可以考虑做协议迁移。 在日常工作中常见的情况只有（在日常工作中常见的情况只有（1）和（）和（2）两种。）两种。 3 OSPF 协议基本规划协议基本规划 OSPF 网络协议在所有内部网关协议中是比较复杂的一种，这种复杂性和 OSPF 的协议原

4、理密切相关，那 么在设计典型网络中的 OSPF 我们具体需要考虑哪几方面的问题呢？在本节中将会为您一一介绍。 3.1 保持保持 OSPF 数据库的稳定性：数据库的稳定性： Router-id 的选择的选择 对于大型典型网络络对于大型典型网络络 OSPF 设计和实施中我们需要考虑的第一点，设计和实施中我们需要考虑的第一点， 就是就是 Router-id 的选择。的选择。 这是因为 OSPF 作为一种链路状态路由协议其计算路由的依据是 LSA（链路状态宣告报文）数据库，每个 运行 OSPF 的路由器都会发送并泛洪 LSA 报文到整个网络，这样网络中每个运行 OSPF 的路由器都会收集到其 他设备发

5、送过来的 LSA 并且放入 LSA 数据库中，然后开始进行 SPF（最短路径转发）运算，计算出一棵以自企业级 IT 项目实战第一品牌专注 所以专业 bat- 2 己为根到其他网络的无环树。由此可以看出保持每个路由器 LSA 数据库的稳定性是保证 OSPF 网络稳定的前 提。那么在 LSA 数据库中对于不同 OSPF 设备发送来的 LSA 是如何进行区分的呢，答案就是使用 Router-id。 如果一个路由器的 Router-id 发生变化，那么此路由器的会重新进行 LSA 泛洪，从而导致全网 OSPF 路由器都 会更新其 LSA 数据库并且重新进行 SPF 计算， 使得 OSPF 网络发生振荡

6、。 因此选择一个稳定的 Router-id 是 OSPF 网络设计的首要工作。 了解了 Router-id 的重要性后，我们来看看一个 OSPF 路由器是如何选择 Router-id 的， 其选举原则基本 上可以归纳为以下两点： （1） 首先选择具有最高 IP 地址的环回接口 （2） 如果没有环回接口的话则选择具有最高 IP 地址的激活物理接口。 在一个 OSPF 路由器选举出 Router-id 后，重启路由器或者重新配置 OSPF 进程都会导致 Router-id 的重新 选举，如果 OSPF 路由器选择了一个激活物理接口的 IP 地址作为 Router-id 的话， 那么一旦其 down

7、 掉，就有 可能引起 OSPF 路由器的 Router-id 发生变更，因此选择物理接口是一种危险的做法。 在实际工程中，在实际工程中， 的推荐做法是首先规划出一个私有网段用于的推荐做法是首先规划出一个私有网段用于 OSPF 的的 Router-id 选择。例如：选择。例如： 192.168.1.0/24. 在启用在启用 OSPF 进程前就在每个进程前就在每个 OSPF 路由器上建立一个环回口，路由器上建立一个环回口， 使用一个使用一个 32 位掩码的私有 地址作为其位掩码的私有 地址作为其 IP,这个这个 32 位的私有地址不要发布在位的私有地址不要发布在 OSPF 网络中网络中. 3.2

8、层次化的网络设计：层次化的网络设计： OSPF 区域的规划区域的规划 OSPF 是一个需要层次化设计的网络协议，在 OSPF 网络中使用了一个区域的概念，从层次化的角度来看 区域被分为两种： 骨干区域和非骨干区域。骨干区域的编号为 0，非骨干区域的编号从 1 到 4294967295。 处于骨干区域和非骨干区域边界的 OSPF 路由器被称为 ABR（区域边界路由器） ，处于非骨干区域的路由器被 称为区域内部路由器。由于 OSPF 的区域边界处于路由器上， 因此对于每个非骨干区域中都会存在至少一个 ABR。 实际上实际上 OSPF 区域的规划也就是把网络中的区域的规划也就是把网络中的 OSPF

9、路由器做归类的过程。路由器做归类的过程。 在设计 OSPF 区域时，我们首先需要考虑第一点的是网络的规模，对于小型的典型网络络，例如只有几 台 S3550 作为核心和汇聚的网络可以考虑只使用一个 AREA 0 来完成 OSPF 规划。这在本文中不予讨论。但是 在大型典型网络的 OSPF 网络中，网络的层次化设计是必须的。 对于大型的典型网络络，一般在规划上都会遵循核心，汇聚，接入的分层原则，而 OSPF 骨干路由器的 选择必然包含两种设备， 一种是位于核心位置的设备， 另一种是位于区域核心的汇聚设备，通常都是的高 端产品如 S6810E 和 S6806E. 非骨干区域的范围选择则是根据地理位置

10、和设备性能而定， 如果在单个非骨干区 域中使用了较多的低端三层交换产品，由于其产品定位和性能的限制，应该尽量减少其路由条目数量，把区 域规划得更小一些。 值得注意的是在施工中对于非骨干区域的值得注意的是在施工中对于非骨干区域的 AREA 号定义，推荐使用号定义，推荐使用 AREA 10 ,20 ,30来递增，这样可以 提供来递增，这样可以 提供 AREA 号上的冗余，便于客户增加区域。号上的冗余，便于客户增加区域。 企业级 IT 项目实战第一品牌专注 所以专业 bat- 3 3.3 非骨干区域内部路由器的路由表项优化：非骨干区域内部路由器的路由表项优化： 特殊区域的使用特殊区域的使用 前一节讲

11、到在 OSPF 的非骨干区域中使用的一般都是较为低端的三层交换机，其产品定位使得其不可能 承受过多的路由条目，为了精简其路由条目数量可以采用一些特殊区域模式来进行路由表项的优化。产品支 持 OSPF 协议中定义的全部三种特殊区域模型：末梢区域（Stub Area） ，完全末梢区域（Totally Stub Area）和 非完全末梢区域（NSSA Area） 。 由于 NSSA 区域应用非常少，下面简单介绍一下前两种特殊区域的区别和应用场合： （1） 末梢区域 Stub Area 处于末梢区域的内部路由器将不会出现重分布进入 OSPF 网络的外部路由条目，并且拥有一条指向区域 外部的默认路由。

12、（2） 完全末梢区域 Totally Stub Area 处于完全末梢区域的内部路由器只有区域内部明细路由和指向区域外部的一条默认路由。 在绝大部分的情况下，典型网络中的非骨干区域中都仅仅需要知道默认路由出口在哪里，因此推荐把非 骨干区域统一设置成完全末梢区域，这样将极大的精简非骨干区域内部路由器的路由条目数量，并且减少区 域内部在绝大部分的情况下，典型网络中的非骨干区域中都仅仅需要知道默认路由出口在哪里，因此推荐把非 骨干区域统一设置成完全末梢区域，这样将极大的精简非骨干区域内部路由器的路由条目数量，并且减少区 域内部 OSPF 交互的信息量。对于极少数存在特殊需求的网络，请根据实际情况灵活

13、使用几种区域类型。交互的信息量。对于极少数存在特殊需求的网络，请根据实际情况灵活使用几种区域类型。 3.4 骨干区域路由器的路由表项优化：非骨干区域骨干区域路由器的路由表项优化：非骨干区域 IP 子网规划和路由汇总子网规划和路由汇总 对于 OSPF 的非骨干区域来说使用特殊区域能够精简其内部路由器的路由表， 那么对于 OSPF 的骨干区 域的路由器来说又是如何优化其路由表的呢？答案就是对非骨干区域使用的 IP 网段作出合理规划以便于区 域边界的汇总。 对于 IP 网段的合理规划在本书中第三章典型网络 IP 地址规划设计中已经有非常详细的说明，本章 节就不再做过多的阐述。 推荐新建推荐新建 OS

14、PF 网络能够在前期就作出利于路由汇总的网络能够在前期就作出利于路由汇总的 IP 网络设计， 对于扩建的网络尽量进行网络设计， 对于扩建的网络尽量进行 IP 地址的 重新规划，通过区域汇总能精简骨干区域路由器的路由表，减少骨干区域内地址的 重新规划，通过区域汇总能精简骨干区域路由器的路由表，减少骨干区域内 OSPF 交互的信息量交互的信息量,并且提高了 路由表项的稳定性。并且提高了 路由表项的稳定性。 3.5 OSPF 默认路由的引入和选路优化：重分布静态和默认路由的引入和选路优化：重分布静态和 cost 调整调整 当前对于一个大型典型网络络来说，很大一部分的业务流量并不在典型网络内部，而是通

15、往 INTERNET 出口，因此默认路由的引入也是典型网络络 OSPF 设计的一大要点。 对于对于 OSPF 网络的默认路由引入方式，推荐使用静态默认路由重分布到网络的默认路由引入方式，推荐使用静态默认路由重分布到 OSPF 网络的方式进行。网络的方式进行。 在实际的大多数工程案例中，典型网络的出口往往不止一个，如何有效的将出口流量分担到多条链路上 就成为了 OSPF 设计中的一个难点。虽然有很多种手段能够达到分担流量的目的，但是最简单也是最安全的 方法是使用 OSPF 内建的选路机制。因为 OSPF 路由器对一条路由的优劣衡量是通过计算其 cost 值来实现的， cost 值小的路由会被路由

16、器优先放入路由表。通过调整 OSPF 接口的 cost 值可以使得路由器选择不同的链路 出口来达到负载分担的目的。 不过在调整 cost 值之前还有一项必须要做的工作。因为 OSPFv2 出现的时间较早，没有考虑到带宽的飞 速发展，因此缺省情况下，OSPF 计算 cost 值使用的参考带宽为 100M，也就是说缺省情况下，OSPF 把 100M企业级 IT 项目实战第一品牌专注 所以专业 bat- 4 带宽以上的端口统统认为其 cost 是 1。很明显，在网络骨干带宽迈向 10T 的今天已经显得非常的不合时宜。 幸运的是设备提供了更改参考带宽的功能，使用 auto-cost reference-bandwidth 命令选择一个合适的参考带宽 成