OSPF区域分割及Vlink原理

由区域间防环，OSPF规定所有非骨干区域必须与骨干区域相连，同时不允许存在非骨干区域与非骨干区域相连的情形，V-link是用来修复骨干区域设计不合理的一种临时解决方案。如果骨干区域被分割，修复被分割的骨干区域要在非骨干区域中创建V-link来维持骨干区域的连续性。V-link:1、V-link可以看成是骨干区域的点到点链路，在ABR上面做（此处描述为ABR实有不妥，因为按照ABR的定义来看，两个非骨干区域之间的路由器不能称之为ABR,可以理解为伪ABR2、V-link在2个ABR之间创建属于骨干区域的邻居关系，这个邻居关系是以单播的形式来维持其单播地址是根据两个ABR上的任意地址选择出来的。并且会在Area0中的router-LSA中产生一条V-link的拓扑信息。3、承载V-link的区域称为TransitArea区域，当V-link建成后，该区域也像骨干区域一样。TransitArea不能是Stub或是NSSAK域。V-Link特性：（以实验得结论）场景1、验证V-link所能透传的LSA类型。建立好邻居后，可以看到area2中无任何其他区域的LSA存在，区域分割所限制防环的。首先我们在AREA0中的R1注入外部路由，查看AREA井白LSA,其他区域的LSA肯定存在1/2/3/4/5类LSA查看R3上的LSDB5tit-eren3D0000013eq^ience500D0005aDOOODOl9D00GDD1O9PFProcessIDOwithRout&rID10.Ja,35tit-eren3D0000013eq^ience500D0005aDOOODOl9D00GDD1Area:L?.o.TypsLinkSt3tsI。ArivRQutisrAgRLenM&tric.Rout号工工&g.y,3i1Q.0+3.3386000000009RdULter[0,6.q.q10,0,4.44546WQDQQQ毛TReuterIP。W3.3410,05224436900000041-Metwcrk1.i.3J-1fa.口3032a00000020NetworjcIorlT.q!□.0.4.44532BQODOOOl0Sum-Net10.0.12.010.02.2352E900000011stm-Nsi:10.0.2.2.10.D.2.2372890000001010,0.1,1\10.0▼2,N42ZB；BOODOGOl1Stun-AME-r10.D,2.2422Bfi00000011AR6ExternalDeitaibaseType』।LinksI-TDMdvHoutftrXenS*<pi*nc：4»Ma-Tric史t■一工门二1一10Q.10O.D.0.1Jaa36D0000001xLinkSt•匕日口・匕・匕・石一我们在来看看AREA2中的R5的LSDB:可见LSA5可以在整个domain中泛洪，在area2中却只有本区域的内的1/2LSA,以及LSA5为了解决这种设计缺陷我们在R2及R4上建立V-link邻居：Q37FProcess100withrouterIDLiinXArea:0.0.0,2TypeLinkstatsIDAdvRcutetAgeTiQeiSecjueincsWstticLitt上I。.。，5+510.0.5.59C7SO000005Rcut«x10.0.4.410,0.4.415。me90000004110.0.45/510.0«&.596732aooooooi□号HHl-Net、11D,D,34P010.0.4.4ISO2Baooooooi1S-im-ifetWJO-O_12.□10.0.^,4ISO2Beooooooi3SurQ-Net<0.0.3,31O.0.4ISO2H800000011Sum-Net10.0.2,210.0*4.4ISO3080000O'O1咋占SuuuT/t10,0,1Umo.q.4150IB000000013Sura-Net10,0.4,4iQajISO2B80000001口年『cjj尸匚10.0,23.010.0.4.415。2BgoQOOOOi10.0.1.110.0.4.414。2Baooooooi3£不A?ExternalEhgGrna,LinkStateID1g•1双AdvReuter10.0.1^11013Leu36Seq'jarLcaaooooooiKazXxc看到R5上在area2中会有3/4LSA之前所没有的LSA,由此我们看出V-LINK上实际可以传送3/4LSA.再来看看R4的LSDB

[R4-ospf-100]display-agpfOSPFPgc曰皿10。withRuut■日工LinkStateDalabaseID10<0sT.4Area;Q.口皿0TypeLinkstats：IDAdv^onterAgeLbhSequEiEiCBMet-ricPouter'10.0.4.4110-..4129宾B0000001ATT-JEis』।■10.0.2.10.0.2.2130GO00000009tteuL.tsr.10.0.1.11G.0.1.195S49日QQ00QM1^0.0.12时♦£10.0>2>29493280000002n10.0.34<010■041392390000001110,0.3410.0.2,295529aooooaoi2Sujn-Netr10.0b3.3moa413929800000011Sum-Wet10,0-3-310.0.2.295523aooooooi1sum-Jiet：10.0.5.5H0.4.413923S0000001110,0=4.白10.0.4.413S23aooooooi0SumT"10.0.4,ID1.0.2r295S28800000012Sinn-N&r1D-D.45Q10。鼠A13929fl0000001i□umNez10.0.23■0413S29aooo-oooi2Sun,"Not10.0.2J.010.0>2»299923Q00009011Area:0,D,D,1TypeLici耻St五七今IDAdvKomter院LanSecjizeEceHeTricBoutsr10.0.3,310.0-3,395160000000091Router10b0.4,4ikoaW12949000000081队白11七登£10->0.2.X10_0,2.X.131QGGGG0Q5110.0.2i.JAJ.J・,」.二Sbl豆Q原本没有的area0中的1\2LSA也被传入R4中来了，由此可见1/2LSA也可以在V-link上传播。那么基于5LSA到底是在哪里传播泛洪的呢，我们很明显看到在没有建立V-LINK之间，R5的LSDB中就存在LSA5，所以既然LSA5可以直接在区域间泛洪，就不需要在V-link上继续泛洪了。特性1:综上所述：V-link可以传递1/2/3/4LSA,而LSA5没必要在V-LINK上传递。特性2：V-LINk是工作在两个Transitarea上的，连接两个ABR,V-LINK的链路成本等于两个ABR之间的最短路径成本，即在传递控制信息时，优先选择COSTt小的物理链路进行传递。实验看一下抓包看一下:IK反用也■1d'tS"■'ta.帛4闻¥■1btLuiuEjMiiFitfAfcAPilLtK^tL172.9619.0.2J.22241.0.0.505PP82MelloPacket6517,骷*IS.1.23.32M.6J.Scspr87MrlloPacket囱176.5330-10.Q.2K2孙甑M<4QSPF盯*11QPacket67㈤」7加W.0,23.3H-5HPF82HelloPatk&t&B182-S44a--222■/％505PF82liellDPacketS9186.12W.19,0.23.2他ET40Q5PF82liellQPacket7B191-29T&-10.@.21.3224.0.0.505PF肛HelloPacket711Q9冉龙曲2A-口4977Jlma、&2HelloPacketJ219,，1加_le.e.u.j10.6.J4»4{J5PF82ielloPacket732蛇・彻目_10.0.2J.3224.0.0.S(spf82能110Packet犯加上.如histazj」2M.0J.S/PFH上HelloPacket上电匕一2。出一lt.0.23.2IB.a.34.^s瓶*2rtelloPacker.76209.500&^10.0.23.32U■。⑶5OSPF&2kklloPicket77213.4MA-U.LS.2⑶机5os阵跖»ttl}oPacJkttTS214.S9W.10.0.23n210.0.34.405PF甘NMl]。Ptckti：vDp&nShortestPattiFirstOSPFH^aiier*OS昨HelloPacket醒自货箕Mask；白.乱乱电HelloInterval[setJ:10邮虻onm0x02((E)Routing)RflUterPriority39比仪”OvidImttrvAl[iccjl：49氏5»和*的iRfluterz日・@闺.目BaiclrupDMignrtndRouter:0.0.6.0ActiveNeigfrihoF-；113.0.4.4这个是下面的路径所抓的包，可以看到对于R2而言，下面路径cost最小，所以R2使用下面的接口地址与R4建立V-LINK连接，同时，使用下面的链路来进行控制报文的传递。下面我们来看一下上面路径所抓的包：i'TiF1—/■■J304F,dF勺UaVFU_M1/4m*JLM■，142d5九券Ml-1.1,1«2见g.23aOSPF8上HcllpPatk5t141457.6770...1.1.1.132i.fl,0.505PFB?HeiInPacket1444^3.297a.1.1.L2224.0*0,505FF«2HalloPacket1A(；466.7W-1.1.1.3W.0.23.2OSPFB2♦,IlaPackvt14t枇"心地*1.1JJOSPF睨HelloPacket147473.B2ML.1.1,1.2224.0.6.5OSPF82HallePxkatI4«1.1,1.1—闫大OSPF82HelloPacket149476,0m,1,1.1.2ie.fl.23.205PF82HelloPacket1中如上一耳黑l_1.1.1.J22―电3(KPFB2出】3Packet1S1455.1720-1.1.1.1224.0.6.5OSPF42HelloPacket1512ds1.1.1.210.0.23.2OSPF82HelloPacket1^3494-,J4J0..1.1.1.1224.0,0,5OSPF52HelloPacket1544^4.7971a-1.1.1.510.0.23.2MPPA2HelloPacket4^4.0^06...J.1.1.2224,fl„0.5OSPF87bleU口PacketHellorrtprval(sec]:19Option310x0J((E)Extern?1RgtinR.R€iirtppPriority:3RoutesDeadInterval[sec]:楣Dp^ignAt-pdFloutprr乱氏自，RaiirkufiDpsiEnarrrtAoutpi*:ActivehieighijQn：19.02.2这个是上面的路径所抓的包，可以看到对于R4而言，上面路径cost最小，所以R4使用上面的接口地址与R2建立V-LINK连接，同时，使用上面的链路来进行控制报文的传递。<R2>dieplayOSpf初LinkO£PFProcess100with.StoutsrID10.0.2.2ViitualLznksVirtn^1-1inkTJ*1tglibor'jd—,>10.0.4.4fHa'S(jhhcr一占七三七益：Piil1Interface:ID,0.23.2(GigabitEthernet0/0/0)Cose:2~P-2-JJType:VirtualTransitArzs^：0.0.0.1.Tiznere:HelloIQrDead40,Retransiii^S,TransmitDelay1<R4>dieplayospfvlinkOSPFPjroceas100w-LtiiRout&rID10.0.4.4VirtualLinksVirtual—linkJTeighLbor-io—>10,0.2.2,Neighbor-S-ate:FullInterface:i.1“1+2(GigabitEth5rnet0/0/2)Cost:1Type：VirtuilTransitArea;0.0,0+1Tiiucirxs:HelloIDtDead40rRetrarumitS,TranJinitDelay1特性3:V-LINK单播仅根据TransitArea内两个ABR的router-LSA决定，不根据其他的LSA决定，如果根据router-LSA无法找到可用的IP地址，则V-LINK无法建立；找到多个IP使用COST1小的链路接口IP,如果负载分担选择随意或第一个地址。根据特性2的抓包可以看出,~~建立V-LINK并不需要成成对的—IP地址，才能建立。只要能让router-id——可达的互联地址都可以,~~不要求需要两个ABR使用的地址及链路是一样的。—特性4：V-LINK有正常的邻居关系，周期性发送Hello及LSA,如果连续失去4个hello,则认为邻居DOWN,hello时间为10S,LSA周期性发送也是1800s。特性5:V-LINK仅用来传递LSA,并不传递数据。区域间的数据传输要经过TransitArea内的最优路径，这个路径由ABR根据区域内LSA3计算得出。ABR先通过V-LINK了解到area。中的网络，再根据Transitarea中LSA3确定访问area0中的该网络的路径。V-LINK应用场景:1、连接断开的area02、修复area2未连接到area03、解决次优路径问题，及增加骨干区域的可靠性。「RlArea0R2'—―R1R2无法互访，在R1和R2R1R2无法互访，在R1和R2之间的链路断开时,R3及R4R1和R2之间的链路断开时,另外area0中的R4去访问area0中的R3时需要经过R4-R2-R1-R3,如果在R3和R4之间建立V-LINK可以优化次优路径，直接使用R4-R5-R3的路径。4、解决次优路径问题：R4R5

R4R5V-LINK的不足:1、V-LINK是的Transitarea中的ABR?£法做路由聚合（防环）根据上图：如果该场景能够聚合成功，那么R2向areal中产生一条汇聚路由，下一跳指向R2,R4会产生一条LSA3类汇总路由，下一跳指向R4.若R3收到一份去往10.1.1.0/24的数据包，由最长匹配原则，R3会将数据丢给R4R4收到该数据包后，由于有V-LINK存在，根据area1中LSA3进行寻路，路由会发给R3由此一来就产生了路由环路。若V-LINK邻居不存在，仅R2位ABR可以做聚合，R4不是ABR无法做聚合，就不会产生环路。2、设计不当，形成环路。

该场景中，在R2及R4之间建立V-LINK,场景中是否有环路呢？如果有，请分析环路是如何产生的。1、以area2中R5的10.0.5.5/24来说，在AREA2中以LSA1存在，在R4中同样在area2中以LSA1存在2、在R4中，由于R4建立了虚链路，相当于AREA0t目连，那么实际上R4就是一个真正意义上的ABRR4会将10.0.5.5/24的LSA1以路由的形式通过LSA3泛洪至AREA弊及AREA1，其LSA3的ADVrouter-ID为10.0.4.43、所以R2和R3中会同时存在一条LIK-ID=10.0.5.5adv=10.0.4.4的LSA3,4、R2通过AREA0及AREA1收至U该LSA3,但其实该AREA1中的LSA3没有价值。其将收到的AREA0中LSA3泛洪至R1,由于该LSA3是直接在AREA0中泛洪的所以advrouter_id不变。到达R15、R1收到该LSA3,后继而?乏洪至R3,advrouter-id为10.0.4.4,6、基于R3而言，它其实从area1和area0同时收到该10.0.5.5advrouter=10.0.4.4的LSA3，但是从AREA1收到的LSA3无法继续传递到area。，所以我们看到R1中只有一条adv=10.0.4.4的LSA3。（从非骨干区域ABR乏洪至另一连接AREA0勺ABR,不会将其LSA3中的路由加表，防环）7、所以R3收到10.0.5.5ADV=10.0.4.4的LSA3后，由于其为ABR会继续想AREA1中泛洪该LSA3,ADV=10.0.3.3。所以我们会看到如图所示内容：（以下是根据实验结果来查看的）areaD:Smt-Ket10.D.5.SAdv10.t4.4areaO:areal：,5wi-N«tID,areaO:areal：,5wi-N«tID,0,5.5adv10.ft.^.4Swi-Net10,0.5-5adv10.0,3,3Sum-Net:1QT0TB-Sadv10.6.4.4azaAOVOUTfft5TmLiJet10.C.5.510-Q.Sm？-MetJO.0.5.510.C.4_4Ei=n-Mat10.0.中小r10,0.4Sim-皿七10.0.5.5aahr10Ei=n-Mat10.0.中小r10,0.4Sim-皿七10.0.5.5aahr10rD.3.3Sim-Set10.0,5.5-adv10e4.4R3根据收至IJ的LSA3ADV=10.0.4.4该条LSA3进行选路，因为在area1中ADV=10.0.4.4的该LSDB无法加入路由表，所以R3使用AREA冲LSA3进行选路，同时通过area0中router-LSA10.0.4.4,进行计算，下一跳为R1过area0中router-LSA10.0.4.4,进行计算，下一跳为R1,R1根据计算去往10.0.5.5的下一跳为R2R2根据自己的router-lsa计算去往V-LINK邻居，必须穿越Transitarea1,所以下一跳为R3如此环路就产生了：R3-R2-R1-R3思科的处理方式不同，思科在R3上选在去往10.0.4.4时，会同时查看area0及area1―同时思科的所有__LSDB中，并没有这条10.0.5.5adv=10.0.3.3的LSA。而华为存在，侣苴实这条存在并注有价值，所以理科直接将苴不加入ISDB中。中的lsa,R3-R4有最短路劲，所以R3去往10.0.5.5直接走R4,不会形成环路。SummaryNetLinkStates(Area1)1070ID.5.510.0.13,010,0.13.010.0.45.0R3#ADVRouter：L0.03310.0,4.410.0.4.4然1070ID.5.510.0.13,010,0.13.010.0.45.0R3#ADVRouter：L0.03310.0,4.410.0.4.4然181605161176L-UXXtkSlg佻*3V-Proj«t.0x800000010x800000010x800000010x800000010x80000001Checksum

0x0023F1

0x0018FF

OxOOFFlS

OxOOFClS

0x009161SummaryNetLinkStates(Area1)R4的LSOB10.0,10.0.10.C.10.0.10,0,2.210.0.3.310.0,10.0.10.C.10.0.10,0,2.210.0.3.310.0,4.410.0,