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多進(jìn)程O(píng)SPF及進(jìn)程號的意義
在配置OSPF時(shí)，我們采用的是router ospf命令，在該命令后面需要加上這個(gè)OSPF進(jìn)程的進(jìn)程號(Process-Id)，進(jìn)程號用于在一臺路由器上區分不同的OSPF進(jìn)程。這就有點(diǎn)像人格分裂的感覺(jué) —— 一個(gè)自然人有多種不同人格，每種人格之間相互獨立，互不影響。進(jìn)程號的取值范圍是1-65535。
拓撲中，R1使用進(jìn)程號10創(chuàng )建了一個(gè)OSPF進(jìn)程，同時(shí)激活了自己的直連接口FE0/0，而R2使用進(jìn)程號20創(chuàng )建了一個(gè)OSPF進(jìn)程，同時(shí)也在自己的直連接口上激活了OSPF。雖然這兩個(gè)進(jìn)程號不一樣，但是R1-R2之間的鄰居關(guān)系建立是完全沒(méi)有問(wèn)題的。因為OSPF進(jìn)程號只具有本地意義，路由器之間交互的所有OSPF報文中，都不會(huì )體現任何關(guān)于進(jìn)程號的信息。進(jìn)程號只在一臺路由器上用于區分多個(gè)OSPF進(jìn)程，因此對于R1而言，它并不關(guān)心它的直連OSPF鄰居R2使用的是什么OSPF進(jìn)程號，10也號，20也罷，這就有點(diǎn)像“自己的事自己知道就行“ -- 本地意義。
當然，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò )部署中，除非有特定的需求，我們還是建議全網(wǎng)使用統一的進(jìn)程號，雖然每臺設備使用不同的進(jìn)程號對OSPF的運行沒(méi)什么影響，但是卻給網(wǎng)絡(luò )的管理和維護帶來(lái)了多余的成本，你不會(huì )這么干的，對吧?
1. 多個(gè)OSPF進(jìn)程
拓撲很有意思，在R2上，常規的做法是用一個(gè)進(jìn)程號創(chuàng )建一個(gè)OSPF進(jìn)程，同時(shí)將自己的兩個(gè)直連接口都宣告進(jìn)這個(gè)OSPF進(jìn)程，但是為了講解OSPF進(jìn)程ID的本地意義，我這里在R2上使用兩個(gè)進(jìn)程號分別創(chuàng )建了兩個(gè)OSPF進(jìn)程，并且分別宣告了R2的兩個(gè)直連接口，換句話(huà)說(shuō)，R2使用OSPF進(jìn)程12與R1建立鄰居關(guān)系，使用OSPF進(jìn)程23與R3建立OSPF鄰居關(guān)系。如此一來(lái)，R2在本地就有了兩個(gè)OSPF進(jìn)程，使用進(jìn)程號12及23進(jìn)行區分。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中也就出現了兩個(gè)OSPF域(OSPF Domain)。這兩個(gè)OSPF進(jìn)程，都會(huì )各自從其鄰居R1和R3學(xué)習到OSPF路由，但是值得強調的是：
這兩個(gè)OSPF進(jìn)程相互獨立和隔離(兩個(gè)OSPF Domain)，兩個(gè)進(jìn)程獨立維護各自的LSDB。換而言之R2通過(guò)OSPF進(jìn)程12從R1學(xué)習到的OSPF路由(嚴格的說(shuō)，應該是LSA)，例如描述1.1.1.0/24的LSA，缺省時(shí)不會(huì )傳遞到進(jìn)程23的(這是因為在R2，這兩個(gè)OSPF進(jìn)程互相獨立互相隔離)，當然，從R3學(xué)習過(guò)來(lái)的OSPF路由，R2雖然自己能學(xué)習到，但是照樣不會(huì )傳遞給R1，這就好像，這兩個(gè)進(jìn)程雖然都在R2上，但是彼此之間有著(zhù)一道鴻溝，世界上最遙遠的距離，莫過(guò)于此啊。
再者，R2這兩個(gè)OSPF進(jìn)程雖然說(shuō)彼此隔離，但是都可以為R2自身貢獻路由，例如如果R1更新過(guò)來(lái)一條路由1.1.1.0/24，R3更新過(guò)來(lái)一條3.3.3.0/24，那么在R2的全局路由表里都是能看到這兩條路由的。但這兩條路由不會(huì )互相灌進(jìn)對方的OSPF進(jìn)程(造成的直接結果是R1沒(méi)有R3的路由，R3沒(méi)有R1的路由)，除非 -- 對了，路由重發(fā)布，你懂的。
2. OSPF進(jìn)程之間的路由重發(fā)布
同一臺路由器上的不同OSPF進(jìn)程相互獨立，各自維護自己的LSDB。如果要把一個(gè)OSPF進(jìn)程內的路由注入到另一個(gè)進(jìn)程中，就需要部署路由重發(fā)布，例如上圖所示，R2作為一臺ASBR，要把進(jìn)程12中的路由注入到進(jìn)程23中，配置如上。當然，如果要實(shí)現全網(wǎng)路由互通，則還需要在OSPF進(jìn)程12中，將進(jìn)程23的路由重發(fā)布進(jìn)來(lái)。
3. 什么時(shí)候會(huì )使用不同的OSPF進(jìn)程
我們知道一臺路由器可以創(chuàng )建多個(gè)OSPF進(jìn)程，而且進(jìn)程之間相互隔離。一般情況下，當我們在做網(wǎng)絡(luò )建設時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )就是一個(gè)統一的路由選擇域，如果選用OSPF作為路由協(xié)議，則所有的OSPF路由器使用一個(gè)OSPF進(jìn)程即可。
展示了一個(gè)大型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )拓撲，R1、R2、R3及R4是省公司的設備，SW1、SW2及往下是市公司的設備，R5是區縣站點(diǎn)設備(實(shí)際上有多個(gè)區縣站點(diǎn)，此處只顯示了一個(gè))。為了實(shí)現市公司與各區縣站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )互通，我們在市公司所有設備，以及區縣站點(diǎn)的所有路由器上都配置了OSPF并且進(jìn)行了多區域的規劃。由于整個(gè)企業(yè)數據網(wǎng)絡(luò )的規模較大，要想打通整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的路由，使用一個(gè)OSPF域直接從區縣站點(diǎn)往上拉到省公司，顯然是不靠譜的，一來(lái)整個(gè)域太大，路由前綴數量太多，二來(lái)OSPF的多區域設計在面對這么大規模網(wǎng)絡(luò )的時(shí)候顯得還是有點(diǎn)力不從心，三來(lái)總公司并不希望看到分公司以及下面的子站點(diǎn)的路由明細，路由匯總勢必是要考慮的，加之對流量的走向還有嚴格的要求，策略部署上如何考慮?因此為省公司網(wǎng)絡(luò )規劃了另外一個(gè)OSPF域，在省公司的邊界設備R3、R4上創(chuàng )建兩個(gè)OSPF進(jìn)程，進(jìn)程1面向總公司，進(jìn)程2面向下面的市公司及區縣站點(diǎn)。兩個(gè)進(jìn)程相互獨立不互相干擾，而R3及R4又能夠學(xué)習到省公司、分公司及各個(gè)區縣站點(diǎn)的路由，兩個(gè)OSPF域可以獨立規劃，域內Area的設計又變得更加寬松和靈活。
當然，省公司、總干以及地市公司是需要相互通信的，這時(shí)候由于省公司的網(wǎng)絡(luò )屬于OSPF進(jìn)程1，而市分公司及區縣站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )屬于OSPF進(jìn)程2，相互獨立，為了把路由打通，就需要在R3和R4上執行OSPF進(jìn)程之間的路由相互重發(fā)布。一旦把R3、R4設計為路由重發(fā)布的執行點(diǎn)，他倆瞬間就變得非常重要和牛逼了，因為在重發(fā)布的過(guò)程中，可以執行路由策略、可以做路由過(guò)濾，更可以做路由匯總，網(wǎng)絡(luò )的設計和規劃就變得非常有彈性了。
下面再來(lái)看多進(jìn)程O(píng)SPF的另一個(gè)例子：
網(wǎng)絡(luò )中，存在兩個(gè)不同的業(yè)務(wù)。生產(chǎn)及辦公，兩個(gè)業(yè)務(wù)各有自己的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )，兩臺Router分別連接著(zhù)這兩個(gè)業(yè)務(wù)的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )。而終端用戶(hù)則連接在SW上，現在終端用戶(hù)需要訪(fǎng)問(wèn)各自業(yè)務(wù)的服務(wù)器，那么SW當然是需要有相應的路由的。我們希望將生產(chǎn)及辦公的業(yè)務(wù)進(jìn)行隔離，但是這兩個(gè)業(yè)務(wù)的終端用戶(hù)又都是連接在SW上，如何隔離?很簡(jiǎn)單，在SW上創(chuàng )建兩個(gè)OSPF進(jìn)程，其中進(jìn)程1用于生產(chǎn)業(yè)務(wù)，進(jìn)程2用于辦公業(yè)務(wù)。在OSPF進(jìn)程1中，激活VLAN10及VLAN20對應的SVI，并激活與SC-Router對接的三層接口;在OSPF進(jìn)程2中，激活VLAN30、40對應的SCI，并激活與BG-Router對接的三層接口，如此一來(lái)辦公及生產(chǎn)服務(wù)器網(wǎng)段的路由通過(guò)這兩個(gè)OSPF進(jìn)程在SW上進(jìn)行了隔離。
這的確是一種好方法，但是雖然OSPF進(jìn)程是隔離的，SW的全局路由表中卻擁有者生產(chǎn)及辦公兩個(gè)業(yè)務(wù)的路由，也就是說(shuō)兩個(gè)業(yè)務(wù)的路由實(shí)際上在SW這個(gè)點(diǎn)上是打通的，顯然不夠安全，如果有人從辦公網(wǎng)絡(luò )登到辦公終端，然后再從辦公終端跳轉，去訪(fǎng)問(wèn)生產(chǎn)服務(wù)器就麻煩了。所以，我們又引入了另一個(gè)概念——VRF(Virtual Routing Forwarding，虛擬路由轉發(fā))，所謂的VRF你可以理解為虛擬設備，通過(guò)在SW上創(chuàng )建VRF實(shí)例，并且將生產(chǎn)的OSPF進(jìn)程關(guān)聯(lián)到一個(gè)VRF實(shí)例中，從而徹底將生產(chǎn)路由與辦公路由進(jìn)行隔離(辦公路由及業(yè)務(wù)跑在根設備上，生產(chǎn)路由及業(yè)務(wù)跑在VRF實(shí)例上，兩者完全隔離，可以想象為兩臺SW)。
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