OSPF Stub区域
原理概述：
OSPF协议定义了多种区域(Area)类型，其中比较常见的有Stub区域和Totally Stub区域，区域的类型决定了在这个区域当中所存在的LSA的类型。
Stub区域不允许Type-4和Type-5 LSA进入，该区域会通过Type-3 LSA所表示的缺省路由访问AS外部目的地。Totally Stub区域不仅不允许Type-4和Type-5 LSA进入，同时也不允许Type-3 LSA进入，只允许表示缺省路由的Type-3 LSA进入，并根据缺省路由来访问该区域以外的任何目的地。
Stub区域和Totally Stub区域的功能就是减少该区域中LSA的数量，从而缩小LSDB的规模，进而减少路由表中路由条目的数量，实现降低设备负担，增强网络的稳定性、优化网络性能的目的。
配置Stub和Totally Stub区域的时候需要注意以下几点，骨干区域(Area 0)不能被配置成为Stub区域或者Totally Stub区域，Virtual-link不能通过Stub区域或者Totally Stub区域，Stub区域或者Totally Stub区域中不允许包含有ASBR路由器。
实验目的：
理解Stub区域和Totally Stub区域的作用与区别
掌握Stub区域和Totally Stub区域的配置方法
下面我们开始实验
实验拓扑如下所示：
1：基础配置（接口地址的配置和OSPF区域的宣告）：
R1:
#
interface GigabitEthernet0/0/0
?ip address 10.0.14.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
?ip address 10.0.13.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
?ip address 10.0.12.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet3/0/0
?ip address 10.0.15.1 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet4/0/0
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
?ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 1.1.1.1 0.0.0.0
??network 10.0.12.1 0.0.0.0
??network 10.0.13.1 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.14.1 0.0.0.0
?area 0.0.0.2
??network 10.0.15.1 0.0.0.0
R2:
#
interface GigabitEthernet0/0/0
?ip address 10.0.25.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
?ip address 10.0.23.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
?ip address 10.0.12.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet3/0/0
?ip address 10.0.24.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet4/0/0
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
?ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
#
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 2.2.2.2 0.0.0.0
??network 10.0.12.2 0.0.0.0
??network 10.0.23.2 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.24.2 0.0.0.0
?area 0.0.0.2
??network 10.0.25.2 0.0.0.0
R3:
#
interface GigabitEthernet0/0/0
?ip address 10.0.13.3 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
?ip address 10.0.23.3 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
?ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
#
interface LoopBack1
?ip address 20.0.0.1 255.255.255.255
#
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 3.3.3.3 0.0.0.0
??network 10.0.13.3 0.0.0.0
??network 10.0.23.3 0.0.0.0
R4:
#
interface GigabitEthernet0/0/0
?ip address 10.0.14.4 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
?ip address 10.0.24.4 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
?ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
#
ospf 1
?area 0.0.0.1
??network 4.4.4.4 0.0.0.0
??network 10.0.14.4 0.0.0.0
??network 10.0.24.4 0.0.0.0
R5:
#
interface GigabitEthernet0/0/0
?ip address 10.0.25.5 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
?ip address 10.0.15.5 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
#
interface NULL0
#
interface LoopBack0
?ip address 5.5.5.5 255.255.255.255
#
ospf 1
?area 0.0.0.2
??network 5.5.5.5 0.0.0.0
??network 10.0.15.5 0.0.0.0
??network 10.0.25.5 0.0.0.02：配置OSPF及路由引入（如上命令）：
我们现在查看R1和R2的邻居关系：查看邻居建立情况
R1：
R2：
可以看到，邻居状态都是Full，说明邻居邻接关系都已经建立成功；
查看R4的路由表：
可以看到，现在R4已经获得了所有的其他网段的路由，由于R4采用了双出口设计，所以其中部分路由条目同时有两个下一跳，即通过R1或者R2都可以访问，处在负载均衡状态。
在R3上配置路由引入，采用引入直连路由的方式将Loopback 1接口所在网段引入到OSPF进程中，用来模拟企业外部网络。
[R3]ospf
[R3-ospf-1]import-route direct在R4上查看路由表
可以看到，此时R4已获得了该企业外部网络的路由，并且也是负载均衡方式，OSPF的外部路由在路由表中显示O_ASE，其优先级的值为150，远远大于普通OSPF内部路由优先级的值10，另外，我们也可以使用命令如下所示来只查看OSPF路由表的信息；
显示信息表明，R4拥有两条去往外部网络20.0.0.0/24的路由，下一跳分别是R2(10.0.24.2)和R1(10.0.14.1)，开销值都为1，类型为OSPF外部路由的默认类型2，注意使用这种方法查看OSPF路由信息时，无法看到路由的优先级的值。
查看R4的LSDB：
可以看到，R4的LSDB中包含了若干条各种类型的LSA，在External LSA(即Type-5 LSA)中，存在一条LinkState ID为20.0.0.0的LSA，通告路由器为R3.同时，在LSDB中还包含了两条LinkState ID为3.3.3.3的Type-4 LSA(Sum-Asbr LSA),通告路由器分别为R1和R2，表示了两条去往ASBR R3的路由。
此外，还可以注意到，在LSDB中，除了表示企业外部网络的20.0.0.0的那条External LSA之外，还存在着另外3条External LSA，其原因是此前采取了直接引入直连路由的方式来引入外部路由，所以将R3上的所有直连网段的路由全部引入了进来。也就是说，现在R4可以通过两种方式获得这3条路由(10.0.13.0/24,10.0.23.0/24,3.3.3.3/24)。一种在OSPF内部获得，一种是通过OSPF外部获得。在这种情况下，会首先比较两种不同方式下的路由优先级，OSPF内部路由优先级的值为10，而外部路由优先级的值为150，所以最终的选择结果应该是从内部获得该3条路由(注意：优先级的值越大，优先级越低)。
在R4上测试去往外部网络的连通性。
可以看到，R4与外部网络的通信是正常的；
3：配置Stub区域
当前情况下，两个分支机构在访问总部网络和外网时，是可以同时通过总部路由器R1和R2进行访问的，并实现主备备份，即，R4与R1之间为分支机构1的主用链路，R4与R2之间为其备用链路，R5与R2之间为分支机构2的主用链路，R5与R1之间为其备用链路。
另外，R4和R5作为企业分支机构的路由器，只需要能够正常与总部网络和外网进行通行即可，没有必要获取及维护外网的明细路由。为此，可以将R4和R5各自所在的区域配置为Stub区域，配置成Stub区域后，该区域内的路由器将不会接收到区域外部路由，且ABR会在该区域中通告一条缺省路由，以供其访问外部网络。
配置Stub区域时必须注意，区域内的所有路由器都要配置Stub命令，否则邻居关系无法正常建立。在配置过程中可以观察到，配置了Stub命令的路由器与尚未配置Stub命令的路由器的邻居关系出于down的状态；
R1：
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 1.1.1.1 0.0.0.0
??network 10.0.12.1 0.0.0.0
??network 10.0.13.1 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.14.1 0.0.0.0
??stub
?area 0.0.0.2
??network 10.0.15.1 0.0.0.0
??stub
R2：
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 2.2.2.2 0.0.0.0
??network 10.0.12.2 0.0.0.0
??network 10.0.23.2 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.24.2 0.0.0.0
??stub
?area 0.0.0.2
??network 10.0.25.2 0.0.0.0
??stub
R4：
ospf 1
?area 0.0.0.1
??network 4.4.4.4 0.0.0.0
??network 10.0.14.4 0.0.0.0
??network 10.0.24.4 0.0.0.0
??stub
R5：
ospf 1
?area 0.0.0.2
??network 5.5.5.5 0.0.0.0
??network 10.0.15.5 0.0.0.0
??network 10.0.25.5 0.0.0.0
??stub配置完成后，查看R4的路由表及LSDB。
可以看到，现在R4的路由表中的外部路由条目已经消失了，取而代之的是一条缺省路由。同样，在R4的LSDB中，已经没有了任何Type-5 LSA及Type-4 LSA条目，并且多了两条Type-3 LSA(Sum-Net LSA)。这两条Type-3 LSA的LinkState ID为0.0.0.0，说明是表示缺省路由的LSA，通告路由器分别为R1(1.1.1.1)和R2(2.2.2.2)。
接下来，通过调整ABR路由器所通告的缺省路由的开销值来实现备份。在R2的区域1中，配置命令default cost 10，表示将发送到该Stub区域的Type-3 LSA的缺省路由开销值设为10，同样，在R1的区域2中，配置命令default cost 10。
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]default-cost 10
[R1-ospf-1-area-0.0.0.2]default-cost 10配置完成后，查看R4、R5的LSDB。
?
可以看到，R4和R5的LSDB中相同的Type-3 LSA的开销值已经获得了修改。
再查看R4、R5的路由表：
可以看到，现在R4的路由表中缺省路由的下一跳是R1(10.0.14.1)，R5的路由表中缺省路由的下一跳时R2(10.0.25.2)。
在R4、R5上使用tracert命令验证去往外网20.0.0.1的路径。
可以看到，R4和R5都选择了主用链路去访问外网。
4：配置Totally Stub区域
上面的实验已经基本上实现了该企业的网络需求。然而，在仔细观察了分支路由器，R4和R5的LSDB后发现，LSDB中存在着一些Type-3 LSA，即维护着一些域间路由信息。随着今后企业的发展，网络的扩容，这些Type-3 LSA的数量将大量增加，但本身又没有什么用处，从而成功路由器的不必要的负担。
解决这个问题的一个有效方法是配置Totally Stub区域。Totally Stub区域是在Stub区域的基础之上进一步拒绝接收除缺省路由之外的域间路由信息，即禁止Type-3 LSA进入该区域。配置Totally Stub区域时，只需在stub命令之后添加no-summary选项，且只需要在ABR上进行配置。
下面进入Totally Stub区域的配置。注意，由于分支路由器R4和R5与总部之间是双出口设计，所以每个区域中都存在两台ABR。
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 1.1.1.1 0.0.0.0
??network 10.0.12.1 0.0.0.0
??network 10.0.13.1 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.14.1 0.0.0.0
??stub no-summary
?area 0.0.0.2
??network 10.0.15.1 0.0.0.0
??stub no-summary
??default-cost 10
ospf 1
?area 0.0.0.0
??network 2.2.2.2 0.0.0.0
??network 10.0.12.2 0.0.0.0
??network 10.0.23.2 0.0.0.0
?area 0.0.0.1
??network 10.0.24.2 0.0.0.0
??stub no-summary
??default-cost 10
?area 0.0.0.2
??network 10.0.25.2 0.0.0.0
??stub no-summary配置完成后，以R4为例，查看此时R4的LSDB和路由表
可以看到，R4的LSDB中只有两条表示缺省路由的Type-3 LSA，没有任何其他Type-3 LSA，路由表中也不存在任何域间路由，只有一条缺省路由。
以R4为例，测试企业分支机构路由器与企业总部路由器R1的环回接口所在网段的连通性，以及与外部网络的连通性。
可以看到，通信完全正常，至此，网络需求已经得到完全满足。
备注：如有错误，请谅解！
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