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Single-Area and Multiarea OSPF

Um OSPF effizienter und skalierbarer zu machen, unterstützt OSPF hierarchisches Routing unter Verwendung von Arealen. Ein OSPF-Bereich ist eine Gruppe von Routern, die in ihren LSDBs die gleichen Link-state-Informationen gemeinsam nutzen. OSPF kann auf eine der beiden folgenden Arten implementiert werden:

• Single-Area OSPF - Alle Router befinden sich in einem Bereich, dabei besteht die beste Option darin, die Verwendung von Areal 0.
• Multi-Area OSPF - OSPF wird unter Verwendung mehrerer Bereiche in hierarchischer Weise implementiert. Alle Bereiche müssen mit dem Backbone-Areal (Bereich 0) verbunden sein. Router, die die Bereiche miteinander verbinden, werden als Area Border Routers (ABRs) bezeichnet.

Der Hauptfokus dieses Moduls liegt auf Single-Area OSPFv2.

Multiarea OSPF

Mit Multiarea OSPF kann eine große Routing-Domäne in kleinere Bereiche unterteilt werden, um hierarchisches Routing zu unterstützen. Das Routing erfolgt nach wie vor zwischen den Bereichen (Interarea-Routing), während viele der prozessorintensiven Routingoperationen, wie z.B. die Neuberechnung der Datenbank, in einem Bereich verbleiben.

Jedes Mal, wenn ein Router beispielsweise neue Informationen über eine Topologieänderung innerhalb des Bereichs erhält (einschließlich Hinzufügen, Löschen oder Ändern einer Verbindung), muss der Router den SPF-Algorithmus erneut ausführen, einen neuen SPF-Baum erstellen und die Routing-Tabelle aktualisieren. Der SPF-Algorithmus ist CPU-intensiv, und die für die Berechnung benötigte Zeit hängt von der Größe des Bereichs ab. 

Die Router in anderen Arealen erhalten Aktualisierungen in Bezug auf Topologieänderungen, aber diese Router aktualisieren nur die Routing-Tabelle, nicht aber den SPF-Algorithmus erneut.

Zu viele Router in einem Bereich würden die LSDBs sehr groß machen und die Belastung der CPU erhöhen. Daher wird durch die Anordnung von Routern in Bereichen eine potenziell große Datenbank effektiv in kleinere und besser verwaltbare Datenbanken partitioniert.

Die hierarchisch-topologischen Gestaltungsmöglichkeiten mit Multiarea-OSPF können folgende Vorteile offerieren:

• Kleinere Routing-Tabellen - Die Tabellen sind kleiner, weil es weniger Einträge in den Routing-Tabellen gibt. Dies liegt daran, dass Netzwerkadressen zwischen Bereichen konzentriert werden können. Die Routenverdichtung ist standardmäßig nicht aktiviert.
• Reduzierter Overhead bei der Aktualisierung des Link-Status - Durch den Entwurf von OSPF mit mehreren Bereichen mit kleineren Bereichen werden die Verarbeitungs- und Speicheranforderungen minimiert.
• Reduzierte Frequenz von SPF-Berechnungen - Multiarea OSPF lokalisieren die Auswirkungen einer Topologieänderung innerhalb eines Bereichs. Beispielsweise werden die Auswirkungen von Routing-Updates minimiert, da die LSA-Überflutung an der Gebietsgrenze aufhört.

Dies würde konrekt bedeuten, wenn man sich 3 Bereiche vorstellt, einmal mit Areal 1, Areal 0 und Areal 69. welcher ein ABR für den Router zwischen Areal 0 sowie 69 ist, dass eine Topolgoieänderung in Areal 69 alle Router darin veranlassen würde, den SPF-Algorithmus erneut auszuführen, einen neuen SPF-Baum zu erstellen und ihre IP-Routing-Tabellen zu aktualisieren. Der ABR, R2, wie oben geannt und in der Tabelle aufgeführt, würde eine LSA an die Router im Bereich 0 senden, die schließlich an alle Router in der OSPF-Routing-Domäne überflutet würde. Diese Art von LSA führt nicht dazu, dass Router in anderen Bereichen den SPF-Algorithmus erneut ausführen. Sie müssen nur ihre LSDB- und Routing-Tabelle aktualisieren.

• Verbindungsausfall betrifft nur den lokalen Bereich (Bereich 69)
• Der ABR isoliert die Überflutung von spezifischem LSA im Gebiet 69.
• Router in den Bereichen 0 und 1 müssen den SPF-Algorithmus nicht ausführen.

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