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OSPFの最大の特徴を挙げるとしたら，それは「マルチエリア」です。
エリアという概念があるから，拡張性があり，負荷を抑え，きめ細やかな運用ができるようになります。
●マルチエリアOSPFで出てくる用語
ただOSPFは，高機能なだけに前提知識も必要になってきます。
専門用語も多いので，最初にざっとまとめておきます。
この先読み進めていって，「この用語なんだっけ？」と思ったらここに戻ってくるといいと思います。
【OSPFのエリアの種類】
・バックボーン・エリア……すべてのエリアと接続する中核エリア。必須
・非バックボーン・エリア…バックボーン・エリアに接続するエリア
├標準エリア……………………すべてのLSAが通知される
├スタブ・エリア …………………外部ネットワークがデフォルト・ルートとして通知される
├トータリースタブ・エリア………外部ネットワークと外部エリアがデフォルト・ルートとして通知される
├NSSA（Not So Stuby Area）…外部ネットワークを直接つなげるようにしたスタブエリア
└トータリーNSSA………………外部エリアがデフォルト・ルートとして通知されるようにしたNSSA
※外部ネットワークとは，OSPF以外のルーティング・プロトコルが動作するネットワークのこと
【OSPFルーターの種類】
・IR（内部ルーター）……………全インタフェースが一つのエリアに所属するルーター
・ABR（エリア境界ルーター）…複数のエリアにインタフェースを持つルーター
・ASBR（AS境界ルーター）……OSPF以外が動作するネットワークとつながるルーター
【LSAのタイプ】
・タイプ1：ルーターLSA…………………ルーターのインタフェース情報など。全OSPFルーターが作る
・タイプ2：ネットワークLSA ……………マルチアクセス・ネットワーク内のルーター情報など。DRが作る
・タイプ3：ネットワーク・サマリーLSA…他エリアの経路情報。ABRが作る
・タイプ4：ASBRサマリーLSA…………ASBRあての経路情報。ABRが作る
・タイプ5：AS外部LSA…………………外部ネットワークの経路情報。ASBRが作る
・タイプ7：NSSA外部LSA ……………NSSAを通じて通知する外部ネットワークの経路情報。NSSA内のASBRが作る
●設定の確認
OSPFの設定をしているのは，RouterA，RouterB，RouterCの3台です。
それぞれのルーターの役割を確認しましょう。
RouterAは，すべてのインタフェースが一つのエリアに属しているので，これは内部ルーターです。
RouterBは，エリア0とエリア1の二つのエリア境界に位置しているので，ABRです。
ルーターに二つのエリアを設定した時点で，そのルーターはABRになります。
ルーターがABRになっているかは，show ip ospfコマンドで確認できます。
RouterB#show ip ospf
Routing Process "ospf 1" with ID
192.168.1.2 and Domain ID 0.0.0.1
Supports only single TOS(TOS0) routes
Supports opaque LSA
It is an area border router
SPF schedule delay 5 secs, Hold time between
two SPFs 10 secs
Minimum LSA interval 5 secs. Minimum LSA
arrival 1 secs
Number of external LSA 8. Checksum Sum 0x470E2
Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x0
Number of DCbitless external and opaque AS
LSA 0
Number of DoNotAge external and opaque AS
LSA 0
Number of areas in this router is 2. 2 normal
0 stub 0 nssa
External flood list length 0
Area BACKBONE(0)
Number of interfaces in this area
is 1
Area has no authentication
SPF algorithm executed 10 times
Area ranges are
Number of LSA 3. Checksum Sum 0x10EEA
Number of opaque link LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless LSA 0
Number of indication LSA 0
Number of DoNotAge LSA 0
Flood list length 0
Area 1
Number of interfaces in this area
is 1
Area has no authentication
SPF algorithm executed 12 times
Area ranges are
Number of LSA 4. Checksum Sum 0x2D515
Number of opaque link LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless LSA 0
Number of indication LSA 0
Number of DoNotAge LSA 0
Flood list length 0
OSPF以外で学習した経路情報をOSPFで再配布するように設定したルーターが，ASBRになります。
RouterCには，RIPからOSPFへの再配布の設定がしてあるので，RouterCがASBRです。
これもshow ip ospfコマンドで確認できます。
RouterC#show ip ospf
Routing Process "ospf 1"
with ID
192.168.100.1 and Domain ID 0.0.0.1
Supports only single TOS(TOS0)
routes
Supports opaque LSA
It is an autonomous system boundary
router
Redistributing External Routes
from,
rip with metric mapped to
10, includes
subnets in redistribution
SPF schedule delay 5 secs, Hold
time between
two SPFs 10 secs
Minimum LSA interval 5 secs.
Minimum LSA
arrival 1 secs
Number of external LSA 8. Checksum
Sum 0x440FA
Number of opaque AS LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless external
and opaque AS
LSA 0
Number of DoNotAge external and
opaque AS
LSA 0
Number of areas in this router
is 1. 1 normal
0 stub 0 nssa
External flood list length 0
Area BACKBONE(0)
Number of interfaces
in this area
is 1
Area has no authentication
SPF algorithm executed
4 times
Area ranges are
Number of LSA 3. Checksum
Sum 0x11FE1
Number of opaque link
LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless LSA
0
Number of indication
LSA 0
Number of DoNotAge LSA
0
Flood list length 0
それぞれのエリアに注目すると，エリア0がバックボーン・エリアで，エリア1が標準エリアです。
RIPネットワークが，外部ネットワークになります。
●標準エリアの状態を確認する
スタブ・エリアに関する設定は，RouterAとRouterBのコンフィグにある
area 1 stub
というコマンドです。
このコマンドを入れることによって，エリア1をスタブ・エリアにできます。
RouterAとRouterBにこのコマンドを入れていない，エリア1が標準エリアの状態から見ていきましょう。
まず，標準エリアの状態で，RouterAのルーティング・テーブルを見てみます。
RouterA#show ip route
Codes: C - connected, S - static,
R - RIP,
M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP
external, O
- OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external
type 1, N2
- OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type
1, E2 - OSPF
external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS
summary, L1
- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area,
* - candidate
default, U - per-user static
route
o - ODR, P - periodic
downloaded static
route
Gateway of last resort is not
set
O E2 192.168.120.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.150.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.110.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.130.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.160.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.140.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.170.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O E2 192.168.100.0/24 [110/10]
via 192.168.1.2,
00:06:58, Serial0
O IA 192.168.0.0/24 [110/128]
via 192.168.1.2,
00:08:24, Serial0
C 192.168.1.0/24 is directly
connected,
Serial0
一番左に「O」の印があるのがOSPFで学習した経路情報です。
その中で，「E2」とあるのが外部ネットワークの経路情報で，「IA」というのが他エリアの経路情報です。
OSPFによって経路情報が漏れなく来ているのがわかります。
OSPFルーターは，LSAを集めたデータベース（LSDB）を作り，それを基にネットワークの全体像を把握します。
RouterAのLSDBを確認してみましょう。
RouterA#show ip ospf database
OSPF Router with
ID (192.168.1.1)
(Process ID 1)
Router Link States
(Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum Link count
192.168.1.1 192.168.1.1 462
0x80000005 0x00E1A5 2
192.168.1.2 192.168.1.2 476
0x80000005 0x00D8AB 2
Summary Net Link
States (Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum
192.168.0.0 192.168.1.2 476
0x80000006 0x0031F0
Summary ASB Link States (Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum
192.168.100.1 192.168.1.2 476
0x80000004 0x00CCF0
Type-5 AS External Link States
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum Tag
192.168.100.0 192.168.100.1 38 0x80000004
0x00AA60 0
192.168.110.0 192.168.100.1 38 0x80000004
0x003CC4 0
192.168.120.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x00CD29 0
192.168.130.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x005F8D 0
192.168.140.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x00F0F1 0
192.168.150.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x008256 0
192.168.160.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x0014BA 0
192.168.170.0 192.168.100.1 40 0x80000004
0x00A51F 0
ここでは，青字と緑字のLSAに注目します。
「Summary ASB Link States」というのは，ASBRへの経路情報を示したLSAで，これはタイプ4のLSAです（青字）。
その下の「Type-5 AS External Link States」は外部ネットワーク内の経路情報を示したLSAで，これはタイプ5のLSAです（緑字）。
ここまで頭に入れておいて，準備はOKです。
●標準エリアをスタブ・エリアに変更する
ここからが本番。エリア1をスタブ・エリアにします。
RouterBにコマンドを入力します。
RouterB(config)#router ospf 1
RouterB(config-router)#area 1 stub
RouterB(config-router)#
02:28:54: %OSPF-5-ADJCHG: Process
1, Nbr
192.168.1.1 on Serial0 from FULL
to DOWN,
Neighbor Down: Adjacency forced
to reset
すると，RouterA（192.168.1.1）とのネイバーがダウンしてしまいました。
なぜでしょうか？
RouterAでOSPFのHelloパケットをデバッグして調べてみます。
RouterA#debug ip ospf hello
OSPF hello events debugging is
on
RouterA#
*Mar 1 02:32:18.659: OSPF: Rcv
hello from
192.168.1.2 area 1 from Serial0
192.168.1.2
*Mar 1 02:32:18.663: OSPF: Hello from 192.168.1.2
with mismatched Stub/Transit area option bit
*Mar 1 02:32:18.871: OSPF: Send
hello to
224.0.0.5 area 1 on Serial0 from
192.168.1.1
*Mar 1 02:32:28.659: OSPF: Rcv
hello from
192.168.1.2 area 1 from Serial0
192.168.1.2
*Mar 1 02:32:28.663: OSPF: Hello from 192.168.1.2
with mismatched Stub/Transit area option bit
*Mar 1 02:32:28.875: OSPF: Send
hello to
224.0.0.5 area 1 on Serial0 from
192.168.1.1
すると，「スタブエリアに関するオプション・ビットがミスマッチ」と表示されました。
というのも，OSPFルーター同士でネイバーが確立できる条件として，お互いのHelloパケット内にスタブであることを示す情報が入っている必要があります（具体的には，Helloパケット内のオプション・フィールドのEビットが0になっている必要があります）。
そのため，ネイバーを確立するためには，対向ルーターであるRouterAにも同様の設定をする必要があります。
RouterAにも同様にスタブの設定をします。
RouterA(config)#router ospf 1
RouterA(config-router)#area 1 stub
*Mar 1 02:34:19.015: %OSPF-5-ADJCHG:
Process
1, Nbr 192.168.1.2 on Serial0
from LOADING
to FULL, Loading Done
RouteBとのネイバーが確立して，さらにアジャセンシーを確立したメッセージが表示されました。
これでエリア1が，スタブエリアになりました。
再びRouterAのルーティング・テーブルを見てみましょう。
RouterA#show ip route
Codes: C - connected, S - static,
R - RIP,
M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP
external, O
- OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external
type 1, N2
- OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type
1, E2 - OSPF
external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS
summary, L1
- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area,
* - candidate
default, U - per-user static
route
o - ODR, P - periodic
downloaded static
route
Gateway of last resort is 192.168.1.2
to
network 0.0.0.0
O IA 192.168.0.0/24 [110/128]
via 192.168.1.2,
00:00:19, Serial0
C 192.168.1.0/24 is directly
connected,
Serial0
O*IA 0.0.0.0/0 [110/65] via 192.168.1.2,
00:00:19, Serial0
外部ネットワークを示す「E2」の経路情報がなくなって，一つのデフォルト・ルートに置き換わりました。
こうして経路情報を効率化するのがスタブ・エリアの機能というわけです。
再度RouterAのLSDBを見てみましょう。
RouterA#show ip ospf database
OSPF Router with
ID (192.168.1.1)
(Process ID 1)
Router Link States
(Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum Link count
192.168.1.1 192.168.1.1
58 0x80000007
0x00FB8B 2
192.168.1.2 192.168.1.2
59 0x80000007
0x00F291 2
Summary Net Link
States (Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum
0.0.0.0 192.168.1.2
379
0x80000001 0x00923F
192.168.0.0 192.168.1.2
379
0x80000007 0x004DD5
タイプ4とタイプ5のLSAがなくなって，代わりにタイプ3のデフォルト・ルートを受け取っています。
つまり，ABRであるRouterBが，外部ネットワークに関するタイプ5とタイプ4のLSAの代わりに，タイプ3のデフォルト・ルートをRouterAに通知したわけです。
このように，受信するLSAの量を減らして経路情報を効率化するのがスタブ・エリアの機能です。
RouterAのエリア1がスタブ・エリアになったかどうかは，show
ip ospfコマンドで確認できます。
RouterA#show ip ospf
Routing Process "ospf 1"
with ID
192.168.1.1
Supports only single TOS(TOS0)
routes
Supports opaque LSA
Supports Link-local Signaling
(LLS)
Initial SPF schedule delay 5000
msecs
Minimum hold time between two
consecutive
SPFs 10000 msecs
Maximum wait time between two
consecutive
SPFs 10000 msecs
Minimum LSA interval 5 secs.
Minimum LSA
arrival 1 secs
LSA group pacing timer 240 secs
Interface flood pacing timer
33 msecs
Retransmission pacing timer 66
msecs
Number of external LSA 0. Checksum
Sum 0x000000
Number of opaque AS LSA 0. Checksum
Sum 0x000000
Number of DCbitless external
and opaque AS
LSA 0
Number of DoNotAge external and
opaque AS
LSA 0
Number of areas in this router
is 1. 0 normal
1 stub 0 nssa
External flood list length 0
Area 1
Number of interfaces
in this area
is 1
It is a stub area
Area has no authentication
SPF algorithm last executed
01:29:01.020
ago
SPF algorithm executed
14 times
Area ranges are
Number of LSA 4. Checksum
Sum 0x02B63C
Number of opaque link
LSA 0. Checksum
Sum 0x000000
Number of DCbitless LSA
0
Number of indication
LSA 0
Number of DoNotAge LSA
0
Flood list length 0
●スタブ・エリアをトータリースタブ・エリアに変更する
さらに経路情報を効率化するのが，トータリースタブです。
トータリースタブの設定コマンドは，
area 1 stub no-summary
です。
スタブエリアの設定コマンドに「no-summary」オプションが付きます。
トータリースタブはABRであるRouteBだけに設定すればOKです。
RouterB(config)#router ospf 1
RouterB(config-router)#area 1 stub no-summary
RouterB(config-router)#
04:31:18: %OSPF-5-ADJCHG: Process
1, Nbr
192.168.1.1 on Serial0 from FULL
to DOWN,
Neighbor Down: Adjacency forced
to reset
04:31:24: %OSPF-5-ADJCHG: Process
1, Nbr
192.168.1.1 on Serial0 from LOADING
to FULL,
Loading Done
設定すると，いったんネイバーがダウンして，再びアップしました。
RouterAのルーティング・テーブルを見てみます。
RouterA#show ip route
Codes: C - connected, S - static,
R - RIP,
M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP
external, O
- OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external
type 1, N2
- OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type
1, E2 - OSPF
external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS
summary, L1
- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area,
* - candidate
default, U - per-user static
route
o - ODR, P - periodic
downloaded static
route
Gateway of last resort is 192.168.1.2
to
network 0.0.0.0
C 192.168.1.0/24 is directly
connected,
Serial0
O*IA 0.0.0.0/0 [110/65] via 192.168.1.2,
00:00:33, Serial0
すると，スタブエリアのときにあった外部エリアの経路情報（192.168.0.0/24）がなくなって，これもデフォルト・ルートに置き換わりました。
エリアをトータリースタブにすると，外部ネットワークの経路情報に加えて，外部エリアの経路情報もデフォルト・ルートに一本化するわけです。
スタブより，さらにルーティング・テーブルを効率化できることになります。
RouterAのLSDBを確認はどうなっているでしょうか。
RouterA#show ip ospf database
OSPF Router with
ID (192.168.1.1)
(Process ID 1)
Router Link States
(Area
1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum Link count
192.168.1.1 192.168.1.1
63 0x8000000F
0x00EB93 2
192.168.1.2 192.168.1.2
68 0x8000000F
0x00E299 2
Summary Net Link States (Area 1)
Link ID ADV Router Age
Seq# Checksum
0.0.0.0 192.168.1.2
69 0x80000004
0x008C42
「Summary Net Link States」は，外部エリアの経路情報を示すタイプ3のLSAです。
ここにあったLSAが，デフォルト・ルートに置き換わっているのがわかります。
エリア1がトータリースタブになったかどうかは，ASBR（RouterB）でshow
ip ospfコマンドを入力すると確認できます。
RouterB#show ip ospf
Routing Process "ospf 1"
with ID
192.168.1.2 and Domain ID 0.0.0.1
Supports only single TOS(TOS0)
routes
Supports opaque LSA
It is an area border router
SPF schedule delay 5 secs, Hold
time between
two SPFs 10 secs
Minimum LSA interval 5 secs.
Minimum LSA
arrival 1 secs
Number of external LSA 8. Checksum
Sum 0x43102
Number of opaque AS LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless external
and opaque AS
LSA 0
Number of DoNotAge external and
opaque AS
LSA 0
Number of areas in this router
is 2. 1 normal
1 stub 0 nssa
External flood list length 0
Area BACKBONE(0)
Number of interfaces
in this area
is 1
Area has no authentication
SPF algorithm executed
18 times
Area ranges are
Number of LSA 3. Checksum
Sum 0x108ED
Number of opaque link
LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless LSA
0
Number of indication
LSA 0
Number of DoNotAge LSA
0
Flood list length 0
Area 1
Number of interfaces
in this area
is 1
It is a stub area, no summary LSA in this
area
generates stub default
route with
cost 1
Area has no authentication
SPF algorithm executed
32 times
Area ranges are
Number of LSA 3. Checksum
Sum 0x22C85
Number of opaque link
LSA 0. Checksum
Sum 0x0
Number of DCbitless LSA
0
Number of indication
LSA 0
Number of DoNotAge LSA
0
Flood list length 0
このように，受信するLSAを少なくして経路情報を効率化するのが，スタブ・エリアとトータリースタブ・エリアの機能というわけです。
スタブ・エリアとトータリースタブ・エリアは，エリアの出口となるルーターが一つなんだから，「デフォルト・ルートをABRに向けておけばいいや！」と考えたくなりますよね。
逆に言えば，ABRに「これはエリア外や外部ネットワークの経路だから，スタブ・エリアのルーターにはデフォルト・ルートを教えればいいや」という動作をさせればいいわけです。
こういった動作をさせるためには，伝播している経路情報がどいうものかわからないといけません。
なのでOSPFのLSAには，Type3とかType5とか，細かくタイプが決められているんですね。
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