マルチエリアOSPF エリアの種類

OSPFのエリアにはいろんな種類がある

OSPFのエリアは、エリア内のOSPFルータ間で交換されるLSAの種類によって、「バックボーンエリア」「標準エリア」に加えて、スタブエリアが定義されています。
また、スタブエリアの中には、通常の「スタブエリア」「トータリースタブエリア」「NSSA(Not So Stuby Area)」「トータリーNSSA」があります。

以下に、各エリアの種類ごとの概要を説明します。

バックボーンエリア

バックボーンエリアは、複数のエリアを相互接続するエリアです。単一のエリアで構成しているとき以外は、エリアは必ずこのバックボーンエリアに隣接していなければいけません。バックボーンエリアは、エリア番号0で定義されています。エリア間のトラフィックは必ずバックボーンエリアを通過することになります。バックボーンエリアでは、タイプ1~タイプ5のすべてのLSAが流れます。

標準エリア

バックボーンエリア以外の標準のOSPFエリアです。標準エリアでは、タイプ1~タイプ5のすべてのLSAが流れます。

バックボーンエリア、標準エリア内で交換されるLSAを示したものが次の図です。

スタブエリア

エリア内を流れるLSAを削減するために考えられているエリアです。スタブエリア内では、非OSPFドメインのネットワークアドレスをあらわすLSAタイプ5は転送されません。
なぜ、スタブエリアが必要なのか、たとえば、次の図のようなネットワーク構成を考えましょう。

エリア1が標準エリアであれば、エリア1内のすべてのルータは、LSAタイプ5によって非OSPFドメインのネットワークアドレスを知っています。しかし、エリア1から非OSPFドメインのネットワークにパケットを送信するためには、いずれにせよ必ずABRにパケットを送信することになります。このような状況では、エリア1にはLSAタイプ5で非OSPFドメインのネットワークアドレスの詳細な情報をアドバタイズする必要がないのです。非OSPFドメインのネットワークアドレスの詳細な情報をアドバタイズする代わりに、ABRがデフォルトルートを生成するようにしたものがスタブエリアです。

スタブエリアのABRは、非OSPFドメインの個別のネットワークアドレスをLSAタイプ5でエリア内にアドバタイズする代わりに、デフォルトルート(0.0.0.0/0)をLSAタイプ3で流し込みます。つまり、非OSPFドメインのネットワークアドレスをデフォルトルートに集約していることになります。
これによって、スタブエリア内の各ルータのリンクステートデータベース、ルーティングテーブルのサイズを小さくすることができます。その結果、ルータのメモリ、CPUプロセス使用量を減らすことができます。
スタブエリアでは、バックボーンエリア、標準エリアと同様にタイプ1~タイプ3のLSAが流れます。スタブエリア内で個別の外部ルートのLSAタイプ5が必要ないので、LSAタイプ4も不必要です。

また、スタブエリア内に個別の外部ルートを表すLSAタイプ5が流れないということは、スタブエリアの制限として内部にASBRを置くことはできません。また、バーチャルリンクのトランジットエリアにすることもできません。

エリアをスタブエリアにするためには、スタブエリア内の全てのルータに対して、次のコマンドで所属するエリアがスタブエリアであるという設定を行います。

(config)#router ospf [process]
(config-router)#area [area-id] stub

スタブエリアの設定を行うと、Helloパケットの中にあるオプションフィールド内の外部ルートを受け取るためのEフラグが0になります。ネイバーになるための条件で、このフラグが一致している必要があります。ですから、必ずスタブエリア内のすべてのルータでスタブエリアの設定を行う必要があります。

トータリースタブエリア

トータリースタブエリアは、スタブエリアよりもさらにエリア内を流れるLSAを削減するために考えられています。
「図 スタブエリアの例1」のエリア1のルータを考えると、他のエリアへのトラフィックは必ずABRを経由するはずです。そのため、他のエリアのネットワークを表現したLSAタイプ3は、ABRへと向かうデフォルトルートに置き換えることができるはずです。
トータリースタブエリアにすると、ABRはほかのエリアの個別のネットワークアドレスを表したLSAタイプ3をブロックし、その代わりにデフォルトルート(0.0.0.0/0)をLSAタイプ3でアドバタイズします。
エリアをトータリースタブエリアにすることによって、さらにルータのメモリ、CPUプロセスの使用量を削減することができるようになります。スタブエリアと同様に、トータリースタブエリア内部にASBRを置くことはできません。バーチャルリンクのトランジットエリアにすることも同様にできません。

トータリースタブエリアの設定はスタブエリアの設定に加えて、ABRにおいて該当のエリアがトータリースタブエリアであるという設定を行います。Ciscoルータでは、ABRで次のようにarea stubコマンドにno-summaryオプションをつけます。

(config)#router ospf [process]
(config-router)#area [area-id] stub no-summary

NSSA(Not So Stuby Area)

NSSAはスタブエリアの特殊なものです。スタブエリア、トータリースタブエリア内にはASBRを置くことができなかったのですが、NSSAではASBRを置くことができるようになっています。

なぜNSSAが必要なのでしょうか?

たとえば、スタブエリアの中にさらに小規模な拠点のルータを接続するケースを考えましょう。スタブエリアとして、余計なLSAをブロックしたいのですが、小規模な拠点のルータはOSPFをサポートできず、RIPを利用しているとします。
小規模拠点のルータのルーティングは、あまり複雑に考えずにデフォルトルートを1つ設定すればいいです。しかし、双方向でIPパケットをルーティングするためには新しく接続した小規模拠点のネットワークアドレスをOSPFルータが学習する必要があります。そのためには、エリア1の中にASBRをおいて、RIPのルートをOSPFにリディストリビュートしなければいけません。
しかし、スタブエリアにはASBRをおくことができないという制限がありました。ASBRをおくためにスタブエリアを標準エリアに変更すると、アドバタイズされるLSAが増加してしまい、パフォーマンス上の問題が発生する可能性があります。そこで、スタブエリアの特徴を保ちつつ、ASBRを置いて、非OSPFドメインのルートをアドバタイズできるようにしたエリアがNSSAです。

エリア1をNSSAにすることによって、エリア0の先にある非OSPFドメインの個別のネットワークアドレスを表すLSAタイプ5は、ルータ1.1.1.1によってブロックされエリア1内にはアドバタイズされません。そして、エリア1に小規模拠点のネットワークアドレスをアドバタイズするためのLSAタイプ7がエリア1のASBRであるルータ3.3.3.3によって生成されます。また、NSSAのABRであるルータ1.1.1.1は、NSSA内のLSAタイプ7をLSAタイプ5に変換して、バックボーンエリアに送信します。

しかし、スタブエリア、トータリースタブエリアと同様に、バーチャルリンクにおけるトランジットエリアになることはできません。また、スタブエリア、トータリースタブエリアのABRと異なり、NSSAのABRは、NSSA内に自動的にデフォルトルートをアドバタイズしません。NSSAでは、NSSA内にASBRをおくことができるため、非OSPFドメインのネットワークが必ずしもABRの先にあるわけではないからです。デフォルトルートをアドバタイズするためには、明示的に設定する必要があります。
Ciscoルータでは、NSSA内のすべてのルータに対して。次のように該当のエリアがNSSAであるということを設定します。

(config)#router ospf [process]
(config-router)#area [area-id] nssa

NSSA内にデフォルトルートをアドバタイズするときは、

(config)#router ospf [process]
(config-router)#area [area-id] nssa default-information originate

の設定を行います。

トータリーNSSA

トータリーNSSAは、トータリースタブエリアのNSSAバージョンです。トータリースタブと同じように、LSAタイプ5だけでなく他のエリア内のルートを表すLSAタイプ3をブロックします。NSSAの特徴があるので、トータリーNSSA内にASBRをおいて、トータリーNSSAの先にある非OSPFドメインのルートをLSAタイプ7でアドバタイズできます。LSAタイプ7は、ABRでLSAタイプ5に変換され、バックボーンエリアにアドバタイズされます。
また、単なるNSSAではデフォルトルートを自動的にアドバタイズしなかったのですが、トータリーNSSAでは、ABRが自動的にデフォルトルートをLSAタイプ3でアドバタイズします。

トータリーNSSAの設定は、通常のNSSAの設定に加えてABRで次のように設定します。

(config)#router ospf [process]
(config-router)#area [area-id] nssa no-summary

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