Ob Sie sich auf die Cisco IP Routing-Prüfung vorbereiten oder ob Sie ein erfahrener Netzwerkingenieur sind, der plant, das Open Shortest Path First (OSPF) Routing-Protokoll zu implementieren, Sie sollten sich mit der Möglichkeit vertraut machen, Ihr Netzwerk in separate OSPF-Areas zu unterteilen. Die Verwendung mehrerer OSPF-Bereiche reduziert die Häufigkeit der SPF (Dijkstra)-Berechnungen, die Größe der Routing-Tabellen sowie den LSU-Overhead und verbessert somit die Netzwerkleistung. Außerdem wird ein OSPF-Netzwerk durch die Unterteilung in Bereiche überschaubarer, insbesondere wenn es größer wird.
In diesem Artikel werde ich die verschiedenen Arten von OSPF-Bereichen erläutern und zeigen, wann Sie Ihr Netzwerk in Bereiche unterteilen sollten. Obwohl ich eine kurze Einführung in einige grundlegende OSPF-Konzepte geben werde, wird vorausgesetzt, dass Sie bereits über OSPF-Kenntnisse verfügen (CCNA-Level).
Kurzeinführung
Um OSPF-Bereiche zu verstehen, sollten Sie einige wichtige Dinge über das OSPF-Routing-Protokoll wissen. Abgesehen von der Tatsache, dass es ein Link-State-Routing-Protokoll ist (es hat ein vollständiges Bild des Netzwerks; Router senden den Status ihrer eigenen Schnittstellen/Links an alle anderen Router), was Sie sicher alle wussten, implementiert OSPF eine zweischichtige Gebietshierarchie: das Backbone-Gebiet, auch OSPF-Gebiet 0 genannt, und das reguläre (Nicht-Backbone-)Gebiet. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Bereichen besteht darin, dass der Backbone-Bereich den Kern des Netzwerks darstellt und für die schnelle Bewegung des Netzwerkverkehrs sorgt, während der Non-Backbone-Bereich die Benutzer und Ressourcen miteinander verbindet. Der Backbone-Bereich ist also der Hauptbereich, mit dem sich andere Bereiche verbinden, entweder physisch oder über virtuelle OSPF-Links, um Informationen auszutauschen und weiterzuleiten. Außerdem befinden sich die Benutzer im Allgemeinen nicht in einem Backbone-Bereich, sondern in Nicht-Backbone-Bereichen, die im weiteren Text erläutert werden.
In Bezug auf die Bereiche, mit denen sie verbunden sind, unterscheiden wir zwischen internen, Backbone-, ABR- (Area Border Router) und ASBR- (Autonomous System Boundary Router) OSPF-Routern.
- Interne Router – haben alle ihre Schnittstellen in demselben Bereich, d. h. verbinden sich mit einem einzigen OSPF-Gebiet
- Backbone-Router – haben mindestens eine Schnittstelle, die mit dem Backbone-Gebiet verbunden ist
- Area Border Router – haben Schnittstellen, die mit mehreren Gebieten verbunden sind, und verbinden Nicht-Backbone-Gebiete mit dem Backbone-Gebiet
- Autonomous System Boundary Router – haben mindestens eine Schnittstelle, die mit einem anderen autonomen System verbunden ist (z. B. einem anderen OSPF-System oder EIGRP)
Anmerkung: Ein Router kann gleichzeitig mehr als einem Typ angehören. Wenn er beispielsweise mit dem Backbone- und Non-Backbone-Bereich sowie mit einem Nicht-OSPF-Netzwerk verbunden ist, ist er sowohl ein ABR als auch ein ASBR.
Wir unterscheiden auch zwischen verschiedenen Arten von Routen in Routing-Tabellen:
- OSPF-Route – typische Route, die in der Routing-Tabelle mit O gekennzeichnet ist; zeigt OSPF als Ursprung der Route an
- Standard-Route – eine Route, die verwendet wird, um Verkehr in einen externen Bereich zu propagieren; gekennzeichnet mit O*IA
- Intra-Area-Routen – Routen, die im selben Bereich entstanden und gelernt wurden, d.h. innerhalb des Gebietes; gekennzeichnet mit O
- Inter-area Routen – Routen, die aus anderen OSPF-Gebieten stammen; gekennzeichnet mit O IA
- Externe Routen – Routen aus anderen autonomen Systemen (AS), die außerhalb des jeweiligen OSPF-Gebietes liegen; erscheinen als O E1 oder O E2 in einem Standardgebiet und als O N1 oder O N2 in einem NSSA- oder vollständig NSSA-Gebiet
Anmerkung: E1 sind Routen vom Typ 1 – werden verwendet, wenn es mehrere ASBRs gibt, die eine Route zum AS bekanntgeben; die externen Kosten werden zu den internen Kosten jeder Verbindung addiert
E2 sind Routen vom Typ 2 – werden verwendet, wenn nur ein Router eine Route zum AS bekanntgibt; die externen Kosten ändern sich nicht
Das gleiche gilt für O N1 und O N2 Routen.
Nachdem Sie nun die Grundlagen kennen, die notwendig sind, um OSPF-Gebiete vollständig zu verstehen, können wir die verschiedenen OSPF-Gebietsarten besprechen.
OSPF-Gebietsarten
Reguläre (Nicht-Backbone-)Gebiete können mehrere Untertypen haben: Standardgebiet, Stub-Gebiet, total stubby area, not-so-stubby area (NSSA) und total stubby NSSA.
Standard Area – eine Nicht-Backbone-Area, die mit der Backbone-Area verbunden sein muss; sie akzeptiert Intra-Area-, Inter-Area-, externe und eine Default-Route
Stub-Area – hat einen einzigen Exit-Point (ABR); wird typischerweise in Hub-and-Spoke-Netzwerken verwendet; akzeptiert Intra-Area-Routen, aber keine externen zusammengefassten Routen von Nicht-OSPF-Quellen; impliziert die Verwendung einer Standard-Route, um Pakete an ein externes Netzwerk zu senden
Total Stubby Area – Cisco-proprietär; akzeptiert keine externen AS-Routen oder Inter-Area-Routen; erkennt nur Intra-Area-Routen und die Standard-Route
NSSA – erkennt Intra-Area-, Inter-Area-Routen und die Standard-Route (0.0.0.0); erlaubt externe Routen von einem ASBR, aber diese Routen sind mit O N1 oder O N2 markiert
Totally Stubby NSSA – Cisco-proprietär; akzeptiert keine externen AS-Routen oder Inter-Area-Routen; erkennt nur Intra-Area-Routen und die Default-Route; erlaubt nur lokale ASBR und dadurch werden externe Router, die dieser Router in die Area einfügt, mit O N1 oder O N2 markiert
Zum Verständnis der OSPF-Area-Typen siehe folgende Abbildung:
Die folgende mentale Karte kann ebenfalls nützlich sein (durchgestrichene Markierungen werden im Bereich nicht erkannt):
Implementierung von OSPF-Bereichen
Die Unterteilung Ihres Netzwerks in Bereiche begrenzt die Auswirkungen einer Topologieänderung innerhalb eines Bereichs und minimiert die Einträge in der Routing-Tabelle, wodurch die Leistung Ihres Netzwerks verbessert wird. Auch wenn Ihr Netz klein ist und im Moment keine Notwendigkeit besteht, es in mehrere Bereiche zu unterteilen, sollten Sie dies bedenken. Denn auch kleine Netze haben die Tendenz zu wachsen, und Sie sollten die Implementierung von Bereichen für mögliche zukünftige Erweiterungen in Betracht ziehen.
Wenn Sie außerdem die Bekanntgabe von Routen zwischen den Bereichen und von außen in einen Bereich kontrollieren wollen, sollten Sie auf jeden Fall die Implementierung eines der OSPF-Spezialbereiche (Stub, Stubby, NSSA, Total Stubby NSSA) in Betracht ziehen, je nach Ihren Bedürfnissen. Es wird empfohlen, dass eine Area nicht mehr als 50 Router hat und dass ein Router nicht Teil von mehr als drei Areas ist.
Hinweis: Wenn Sie sich auf die CCNP Route-Prüfung vorbereiten, sollten Sie ein gutes Verständnis der OSPF-Area-Typen und der Gründe für die Erstellung eines OSPF-Netzwerks mit mehreren Areas haben. Sie können Fragen erwarten wie z.B. welche Routen in einer bestimmten OSPF-Area erlaubt sind oder wann ein Router in einer OSPF-Non-Backbone-Area eine Standardroute vom ABR oder ASBR erhält.