OSPF的高级应用之地址汇总与虚链路的配置

在大型网络中，要使路由器发挥最好的性能，需要做一些优化。而由于一些原因，造成了OSPF区域骨干区域没有和非骨干区域相连、骨干区域不连续等问题。如要更改区域所有路由器配置，工作量较大，这时可使用虚链路连接没有连接在一起的区域，还有助于提供逻辑冗余。

OSPF路由协议地址汇总
前面已经介绍了IP子网划分的原理，而IP地址汇总就是将多个网段汇总成一个网段，和子网划分相反。如何将多个地址汇总成一个地址呢？
具体步骤如下：

（1）确定需要汇总网段的地址
（2）将各网段的地址以二进制形式写出
（3）比较各网段的网络地址，从第一比特位开始，记录连续的、相同的比特位，而不相同的比特位开始到第32位比特位都为0.由此得出的地址就是汇总后的网络地址，其网络位是连续的、相同的比特位
例如：将网段172.16.0.0/24～172.16.7.0/24汇总成一个网段，汇总后的网段172.16.0.0/21可包含所有需要汇总的地址段



OSPF地址汇总的作用

（1）地址汇总可以通过减少泛洪的LSA数量节省资源
（2）可以通过屏蔽一些网络不稳定的细节来节省资源
（3）减少路由表中的路由条目
虽然末梢区域可以通过防止某些LSA进入该区域，从而达到在一个非骨干的区域里节省资源的目的，但相对于骨干区域，这些区域除节省资源外并没有做其他任何事情，同时一个区域内所有的地址仍然会通告到骨干区域当中。这种情形可以通过地址汇总来帮助解决。与末梢区域一样，地址汇总也是通过减少泛洪的LSA数量来达到节省资源的目的。另外，它还可以通过屏蔽一些网络不稳定的细节来节省资源。 例如：一个忽好忽坏的不稳定的子网，在它每一次发生状态转变的时候，都会引起LSA在整个OSPF域中泛洪。但是，如果这个子网地址被地址汇总到一个汇总地址中的话，那么简单那的子网和它的稳定性就不再被通告出去了。

地址汇总的类型和命令
在Cisco的路由器上可以执行以下两种类型的地址汇总：
1.区域间路由汇总
区域间路由汇总（Inter-area summarization），顾名思义，是指在区域之间的地址汇总。这种类型的汇总通常是配置在ABR路由器上的。配置命令如下：

Router(config-router)# area area-id range ip-address mask

其中，area-id：指明需要进行路由条目汇总的区域；ip-address：指明汇总后的网段地址。
2.外部路由汇总
外部路由汇总（External route summarization）允许一组外部地址汇总为一条汇总地址，通过重新分配注入到一个OSPF域中。这种类型的汇总通常是配置在ASBR路由器上的。配置命令如下：

Router(config-router)# summary-address ip-address mask

注意：配置了路由汇总后，路由表中将自动生成一条指向Null0的路由条目。Null0是路由器上的一个虚拟接口，也被称为丢弃端口，所有到达该端口的数据会被直接丢弃。

3.地址汇总配置案例



公司网络拓扑图如上图所示：由于路由条目较多，所以公司决定配置路由汇总来减少路由条目

公司网络配置步骤如下：
（1）配置各个路由器的接口地址（略）
（2）配置OSPF和RIP协议并通过重分发实现全网互通
R1的配置：

R1(config)# router ospf 1
R1(config-router)# network 192.168.0.0 0.0.0.3 are 1
R1(config-router)# network 192.168.0.4 0.0.0.3 are 0

R2的配置：（ABR路由器）

R2(config)# router ospf 1
R2(config-router)# network 192.168.0.0 0.0.0.3 are 1
R2(config-router)# network 10.1.3.0 0.0.0.255 area 1
R2(config-router)# area 1 range 10.1.0.0 255.255.252.0     //汇总后的地址为10.1.0.0/22

R3的配置：(ASBR路由器)

R3(config)# router ospf 1
R3(config-router)# network 192.168.0.4 0.0.0.3 are 0
R3(config-router)# redistribute rip subnets

R3(config)# router rip
R3(config-router)# version 2
R3(config-router)# no auto-summary
R3(config-router)# network 192.168.0.8
R3(config-router)# summary-address 10.0.0.0 255.255.248.0   //汇总后的地址为10.0.0.0/21
R3(config-router)# redistribute ospf 1 metric 3

R4的配置：

R3(config)# router rip
R3(config-router)# version 2
R3(config-router)# no auto-summary
R3(config-router)# network 192.168.0.8
R3(config-router)# network 10.0.0.0

虚链路及其配置
在OSPF区域中骨干区域必须连续，并且其他区域要与骨干区域相连。但是在实际网络中，由于网络合并、网络设计不合理等造成了OSPF区域骨干区域没有和非骨干区域相连、骨干区域不连续等问题。如要更改区域所有路由器配置，工作量较大，这时可使用虚链路没有连接在一起的区域
虚链路（Virtual Link）是指一条通过非骨干区域连接到骨干区域的链路，是一条逻辑通道。只要应用于以下两种情况：
（1）通过一个非骨干区域连接一个区域到骨干区域，如下图所示：



（2）通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边的部分区域，如下图所示：



在上面两个案例中，虚链路和具体的物理链路没有关系。虚链路事实上是一个逻辑通道，数据包可以通过选择最优的路由路径从一端到达另一端。

配置虚链路的规则及特点
（1）虚链路必须配置在两台ABR路由器之间
（2）虚链路所经过的区域必须拥有全部的路由选择信息，这样的区域又称为传送区域
（3）传送区域不能是一个末梢区域，包括NSSA区域
（4）虚链路的稳定性取决于其所经过的区域的稳定性
（5）虚链路有助于提供逻辑冗余

显然，虚链路的存在增加了OSPF区域的复杂程度，而且使故障的排查更加困难，因此应该避免使用虚链路。当要使用虚链路时，预先要制定好充分地计划，以确保那些没有直连骨干区域的区域不被遗漏。

虚链路的配置命令

Router(config-router)# area area-id virtual-link router-id

虚链路的配置案例
公司由于网络扩容，导致Area2不能直接连接到Area0并被Area1分割，为了使Area2能正常工作，需要在R1和R2上配置虚链路


（1）配置各个路由器的接口地址（略）
[b]（2）在路由器上启用OSPF，并配置虚链路，实现全网互通[/b]
R1的配置：

R1(config)# router ospf 1
R1(config-router)# router-id 1.1.1.1
R1(config-router)# network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0
R1(config-router)# network 10.0.0.4 0.0.0.3 area 1
R1(config-router)# area 1 virtual-link 2.2.2.2

R2的配置：

R2(config)# router ospf 1
R2(config-router)# router-id 2.2.2.2
R2(config-router)# network 10.0.0.8 0.0.0.3 area 2
R2(config-router)# network 10.0.0.4 0.0.0.3 area 1
R2(config-router)# area 1 virtual-link 1.1.1.1

R3和R4的配置（略）
（3）使用命令查看虚链路状态

R1# show ip ospf virtual-links
VirtualLink OSPF_VL0 to router 2.2.2.2 is up     //虚链路状态为up
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