工单任务2 配置OSPF多区域
一、工作准备
想一想
1.OSPF路由协议的全称是什么？它是什么类型的路由协议？
2.在规划OSPF区域时应注意哪些问题？
二、任务描述
任务场景
在RA、RB、RC 3台路由器上配置OSPF路由协议，实现全网互通。其中RA的回环口L0放在Area 1区域，RC的回环口L0放在Area 2区域，其余的路由器互连接口全部放在Area 0区域，如图1-34所示。
施工拓扑
施工拓扑图如图1-34所示。
图1-34 施工拓扑图
设备环境
本实验采用Packet Tracer进行实验，使用路由器型号为Router-PT，数量为3台。
三、任务实施
1.配置路由器接口地址
（1）在RA路由器上配置IP地址。
（2）在RB路由器上配置IP地址。
（3）在RC路由器上配置IP地址。
2.配置OSPF路由协议
（1）RA的OSPF配置。
（2）RB的OSPF配置。
（3）RC的OSPF配置。
3.验证
（1）在RA路由器上查看路由表。
观察RA的路由表，发现多了一条标记为“O IA”的路由，这个标记表示这条路由是从别的区域学到的，也称这种路由为域间路由。“O”路由表示本区域内的路由。RA路由器通过OSPF学到了10.10.10./［110/3］和192.168.30.0这两条路由。
（2）在RB路由器上查看路由表。
RB路由器通过OSPF学到了10.10.10.1［110/2］和172.16.10.1［110/2］这两条路由。
（3）在RC路由器上查看路由表。
RC路由器通过OSPF学到了192.168.20.0和172.16.10.1［110/3］这两条路由。
（4）连通性测试。
使用ping命令通过RA测试所有节点的连通性，都可以正常通信，实验成功。
写一写
写出在路由器OSPF多区域的划分原则。
结论：
四、任务评价
五、相关知识
1.OSPF的邻居状态机
（1）Down：邻居状态机的初始状态，是指在过去的Dead-Interval时间内没有收到对方的HELLO报文。
（2）Attempt：只适用于NBMA类型的接口，处于本状态时，定期向那些手动配置的邻居发送HELLO报文。
（3）Init：本状态表示已经收到了邻居的HELLO报文，但是该报文中列出的邻居中没有包含“我”的路由ID（对方并没有收到“我”发的HELLO报文）。
（4）2-Way：本状态表示双方互相收到了对端发送的HELLO报文，建立了邻居关系。在广播和NBMA类型的网络中，如果路由器都配置了优先级为0，那么这些优先级为0的路由器将无法进行指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）的选举，这会导致路由器停留在2-Way状态，无法进入更高级的状态。其他情况状态机将继续转入高级状态。
（5）ExStart：在此状态下，路由器和它的邻居通过互相交换DBD报文（该报文并不包含实际的内容，只包含一些标志位）来决定发送时的主/从关系。建立主/从关系主要是为了保证在后续的DBD报文交换中能够有序地发送。
（6）Exchange：路由器将本地的LSDB用DBD报文来描述，并发给邻居。
（7）Loading：路由器发送LSR报文向邻居请求对方的DBD报文。
（8）Full：在此状态下，邻居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了，即本路由器和邻居建立了邻接（adjacency）状态。
2.OSPF LSA（Link-State Advertisement）介绍
OSPF是基于链路状态算法的路由协议，所有对路由信息的描述都是封装在LSA中发送出去的。LSA根据不同的用途分为不同的种类，目前使用最多的是以下6种LSA。
（1）Router LSA（类型1）：本类型是最基本的LSA类型，所有运行OSPF的路由器都会生成这种LSA。主要描述本路由器运行OSPF的接口的连接状况、花费值等信息。对于ABR，它会为每个区域生成一条Router LSA。这种类型的LSA传递的范围是它所属的整个区域。
（2）Network LSA（类型2）：本类型的LSA由DR生成。对于广播和NBMA类型的网络，为了减少该网段中路由器之间交换报文的次数而提出了DR的概念。一个网段中有了DR之后，不仅发送报文的方式有所改变，链路状态的描述也发生了变化。在DROther和BDR的Router LSA中，只描述到DR的连接，而DR则通过Network LSA来描述本网段中所有已经同其建立了邻接关系的路由器（分别列出它们的路由ID）。同样，这种类型的LSA传递的范围是它所属的整个区域。
（3）Network Summary LSA（类型3）：本类型的LSA由ABR生成。当ABR完成它所属一个区域中的区域内路由计算之后，查询路由表，将本区域内的每一条OSPF路由封装成Network Summary LSA发送到区域外。LSA中描述了某条路由的目的地址、掩码、花费值等信息。这种类型的LSA传递的范围是ABR中除该LSA生成区域之外的其他区域。
（4）ASBR Summary LSA（类型4）：本类型的LSA同样是由ABR生成的。内容主要是描述到达本区域内部的ASBR的路由。这种LSA与类型3的LSA内容基本一样，只是类型4的LSA描述的目的地址是ASBR，是主机路由，所以掩码为0.0.0.0。这种类型的LSA传递的范围与类型3的LSA相同。
（5）AS External LSA（类型5）：本类型的LSA由ASBR生成。主要描述了到自治系统外部路由的信息，LSA中包含某条路由的目的地址、掩码、花费值等信息。本类型的LSA是唯一与区域无关的LSA类型，它并不与某一个特定的区域相关。这种类型的LSA传递的范围是整个自治系统（STUB区域除外）。
（6）NSSA External LSA（类型6）：类型6的LSA被应用在非完全末节区域中（NSSA）。
3.DR（指定路由器）和BDR（备份指定路由器）介绍
为减少多路访问网络中OSPF的流量，OSPF会选择一个指定路由器（DR）和一个备份指定路由器（BDR）。当多路访问网络发生变化时，DR负责更新其他所有OSPF路由器。BDR会监控DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。
在多路访问网络上，可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。
DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，当DR失效时，BDR担负起DR的职责。
进行DR/BDR选举时，每台路由器将自己选出的DR写入HELLO报文中，发给网段上的每台运行OSPF协议的路由器。当处于同一网段的两台路由器同时宣布自己是DR时，路由器优先级高者胜出。若优先级相等，则Router ID大者胜出。若一台路由器的优先级为0，则它不会被选举为DR或BDR。
六、课后练习
1.一台运行OSPF的路由器，它的一个接口属于区域0，另一个接口属于区域9，并且引入了5条静态路由，则该路由器至少会生成（ ）条LSA。
A.5 B.7 C.8 D.9 E.10
2.下列OSPF报文中会出现完整的LSA信息的是（ ）。
A.HELLO报文（Hello Packet） B.DBD报文（Database Description Packet）
C.LSR报文（Link State Request Packet） D.LSU报文（Link State Update Packet）
3.LSAck报文是对（ ）的确认。
A.HELLO报文（Hello Packet） B.DBD报文（Database Description Packet）
C.LSR报文（Link State Request Packet） D.LSU报文（Link State Update Packet）
4.OSPF选举DR、BDR时，会使用（ ）报文。
A.HELLO报文（Hello Packet） B.DBD报文（Database Description Packet）
C.LSR报文（Link State Request Packet） D.LSU报文（Link State Update Packet）
E.LSAck报文（Link State Acknowledgment Packet）