IPV6路由技术

OSPFV3

一、OSPFv3概述：协议号89

1、概念：

OSPFv3是ospf（开放式最短路径优先）版本3的简称，主要提供对IPV6的支持，遵循的标准为RFC2740（OSPF for IPv6），主要作用于IPV6路由功能，是IPv6网路中路由技术的主流协议。

2、OSPFv3和OSPFv2相同点：

• Router ID，Area ID仍然是32位
• 相同类型的报文：Hello报文，DD（数据库描述）报文，LSR（链路状态请求）报文，LSU（链路状态更新）报文和LSAck（链路状态确认）报文。
• 相同的邻居发现机制和领接形成机制
• 相同的LSA扩散机制和老化机制
• 路由计算方法

3、OSPFv3和OSPFv2的不同主要有：

• OSPFv3是基于链路运行，OSPFv2是基于网段运行
• 使用链路本地地址
• 认证变化
• stub区域的支持
• 报文的不同
• Option字段不同
• LSA的异同
• OSPFv3在同一条链路上可以运行多个实例
• ospfV3是通过Router ID来标识领接的邻居。OSPFv2则是通过IP地址来标识领接的邻居

（1）.基于 链路的运行：OSPFv3不受网段限制，所以两个具有不同IPV6前缀的节点可以在同一条链路上建立邻居关系。

OSPFv2是基于网络运行的，两个路由器要形成邻居关系必须在同一网段

OSPFv3的实现是基于链路，一个链路可以划分为多个子网，节点即使不在同一个子网内，只要在同一链路上就可以直接通话

（2）. 使用链路本地地址：OSPFv3的路由器使用链路本地地址作为发送报文的源地址。一个路由器可以学习到这个链路上所有其他路由器的链路本地地址，并使用链路本地地址作为下一跳转发报文。在虚链路上，必须使用全球范围地址或者站点本地地址作为OSPFv3协议报文的源地址。链路本地只在本链路上具有意义，只能在本链路上泛洪，因此链路本地地址只能出现在Link LSA中。

（3）.链路支持多实例复用：

　　　　　　

　　　　　　OSPFv3使用“Instance ID”标识不同实例，路由器子啊报文接收时对该字段进行判断，实例号和接口相匹配时报文才会处理，否则丢弃。

（4）.通过Router ID唯一标识邻居：

在ospfv2中，当网络类型为点到点或虚连接与邻居相连时，通过Router id来标识邻居路由器，当网络类型为广播或NBMA时，通过邻居接口的IP地址来标识邻居路由器。

在OSPFv3中，无论是什么网络类型，都通过router-id来唯一标识邻居。

（5）认证的变化：

OSPFv3协议自身不在提供认证功能，而是通过使用IPV6提供的安全机制来保证自身报文的 合法性，所以，OSPFv2报文中的认证字段，在OSPFv3报文头中取消。

4.OSPFv3的协议报文：

和OSPFv2一样，OSPFv3也有五种报文，分别是 Hello、DD、LSR、LSU和LSAck报文。

这五种报文有相同的 报文头，但是它是OSPFv2的报文头有一些区别，其长度只有16字节，且没有认证字段。另外就是多了一个Instance ID字段，用来支持在同一条链路上运行多个实例。

　　　　

• Version：ospf版本号。对于ospfv3，来说值为3.
• Type：OSPF报文的类型。其值1到5，分别对应Hello、DD、LSR、LSU、LSAck报文。
• Packet Lengeh：OSPF报文的总长度，包括报文 头在内，单位为字节
• Instance ID：同一条链路上的实例标识
• 0：保留位，必须为0.

5.OSPFv3的LSA类型：

LSA（链路状态通告）是OSPFV3协议计算和维护路由信息的主要来源。在RFC2740中定义了七类LSA，描述如下：

• 路由器LSA（Router-LSA）：描述在特定区域内的路由器接口的链路状态及链路开销。该类型LSA仅在接口所在的区域内传播。该类型LSA还指示出产生该类型LSA的路由器是否是一台ABR或ASBR，以及路由器是否是虚链路的一端。类型1LSA也被用来通告端（stub）网络。

• 网络LSA（Network-LSA）：由DR产生，用来描述DR所代表的网络的链路状态信息和链路开销信息。该LSA是BMA网络上的所有链路信息和链路开销信息的集合信息。

• 区域间前缀LSA（Inter-Area-Prefix-LSA）：这种类型LSA在OSPFv2中叫做‘概括的网络链路状态条目（summary net link states）’。该类型LSA由ABR产生，用来把一个区域内的路由信息通告到另外一个区域。这种类型的LSA既可以描述一条具体的路由信息，也可以描述总结的路由信息。在OSPFv3中，地址是用前缀和前缀长度表达的，而不再使用地址和掩码的表达形式。缺省路由的前缀长度用0代表。

• 区域间路由器LSA（Inter-Area--Router-LSA）：由ASBR产生，用以通告ASBR的位置。试图把数据送达外网的路由器使用该LSA确定通往下一跳的最佳路径。

• 自治系统外LSA（AS-External-LSA）：用来携带自治系统外路由信息的LSA。例如，把其它AS的路由再发布到OSPF中的路由信息。在该类型的LSA中，地址用前缀和前缀长度表达，缺省路由的前缀长度用0表达。

• 类型7 LSA（Type-7 LSA）：由NSSA中的ASBR产生，只在NSSA中传播。在ABR上它被转换成类型5并且被扩散到骨干区域。

• 链路LSA（Link-LSA）：该类型LSA仅在本链路上传播，具有以下3种目的：向本链路上的其它路由器提供路由器的本链路地址；向本链路上的其它路由器通告IPv6地址前缀，使其与本链路相关联；允许路由器在该类型LSA中插入一些选项比特，与为本链路产生的网络LSA相关联。

• 区域内前缀LSA（Intra-Area-Prefix-LSA）：该类型LSA在本区域内传播，具有以下两种功能之一：通过参考网络LSA把IPv6地址前缀与转递网络（transit network）相关联；或者通过参考路由器LSA把IPv6地址前缀与路由器相关联。一台路由器可以为给定的区域产生多个该类型的LSA，这些LSA使用链路状态ID字段（Link State ID）区分。DR为它所代表的链路产生一个或多个该类型的LSA，向整个区域内通告该链路的地址前缀。

6、ospfv3配置：

　　　　

[RT1]ospfv3 1                             //进入ospfv3视图

[RT1-ospfv3-1]router-id 1.1.1.1   //配置视图路由器的ID

• 与OSPFV2不同，OSPFV3的Router ID必须手工配置，如果没有配置ospfv3将无法运行
• 配置router ID时，必须保证自治系统中任意两台路由器的Router id都不相同。 如果在同一台路由器上运行了多个OSPFv3进程，必须为不同的进程设置不同的Router ID

[RT1-GigabitEthernet0/0] ospfv3 1 area 0.0.0.1      //指定的网络接口上使能OSPFv3

在配置接口链路本地地址时，在同一条本地链路上，两边地址不能一样。路由器之间只需要配置链路本地地址就可以建立邻居关系。

RIPng

一、概念

• RIPng（下一代rip协议）：是针对IPV6的RIP协议。
• 与RIPV2一样是基于D-V（距离矢量）算法的路由协议，具有距离矢量路由协议的所有特点

RIPNG的特点：

• UDP端口号，使用UDP的521端口发送和接收路由信息
• 组播地址，使用FF02：:9作为链路本地范围内的RIPng路由器组播地址
• 前缀长度。目的地址使用128比特的前缀长度
• 下一跳地址：使用128比特的IPV6地址
• 源地址：使用链路本地地址fe80::/10作为源地址发送RIPng路由信息更新报文
• RIPng工作机制与RIPv2基本相同。。

实验：

[RT1]ripng 1            //开启ripng进程

[RT1-GigabitEthernet0/0]ripng 1 enable          //是RIPNG进程在接口上收发RIPng路由。

• 如果接口没有使能RIPng进程，既不发送也不接受RIPng路由

ISIS For IPv6

一、概述：

• 随着IPv6网络的建设，同样需要动态路由协议为IPv6报文的转发提供准确有效的路由信息。IS-IS路由协议结合自身具有良好的扩展性的特点，实现了对IPv6网络层协议的支持，可以发现和生成IPv6路由。支持IPv6协议的IS-IS路由协议又称为IS-ISv6动态路由协议。

• IS-ISV6新增CLV
  • IETF（ 国际互联网工程任务组）中规定了IS-IS为支持IPv6所新增的内容，主要是新增两个CLV，以及在支持协议CLV中的NLPID字段将有一个值为0x81标识其支持IS-ISv6功能

• IPv6可达性CLV:IS-ISv6中IPv6可达性CLV对应于IS-IS中普通可达性TLV和扩展可达性TLV

　　　　　　

　　　  Code：取值为236，表示该CLV是IPV6可达性CLV。

Length：CLV长度。

Metric：度量值，使用扩展的Metric值

U：up/down状态标志位，用来防止路由环路

X：外部路由引入标识，取值1表示该路由是从其他协议引入的

S：当CLV中不携带Sub-CLV时，S位置“0”，否则置“1”，表示IPv6前缀后面跟随Sub-CLV信息。

Reserve：保留位。

Prefix Length：该路由器可以到达的IPv6路由前缀长度。

Prefix：该路由器可以到达的IPv6路由前缀

Sub-CLV/Sub-CLV Length：Sub-CLV字段以及Sub-CLV字段长度，该选项用于以后扩展用。

• IPv6接口地址CLV：IPv6接口地址CLV对应于IS-IS中IPV4接口地址CLV：

　　　　　　

　　　　Code：取值232，表示该CLV类型是Ipv6接口地址CLV。

　　　　Length：CLV长度

　　　　Interface Address：使能IS-ISV6功能的接口IPv6地址，Hello报文中接口IPv6地址CLV中填入的是使能了IS-ISv6功能接口的IPv6链路本地地址，LSP报文中填入的是使能了IS-ISv6功能的非IPV6链路本地地址，即接口的IPv6全球单播地址。

　　　　*：表示该项可选。

• 支持协议CLV：用来指定报文的始发路由器所支持的协议，对于每一种支持的协议，CLV中的NLPID都会有一个相应的NLPID值。当路由器支持IS-ISv6功能时，该CLV中的NLPID将有一个值为0x81。

　　　　　　　　

IS-ISv6领接关系：

• IS-IS使用Hello报文来发现同一条链路上的邻居路由器并建立邻接关系，当邻 接关系建立完成后，将继续周期性的发送Hello报文来维持邻接关系。为了支持IPv6路由，建立IPv6邻接关系，IS-ISv6对Hello报文进行了补充：
  • 在支持协议CLV中增加一个8bit的NLPID，取值为0x81，表示当前路由器支持IS-ISv6功能。
  • 在Hello报文中添加使能IS-ISv6功能的接口IPv6地址的CLV，Interface Address字段填入使能了IS-ISv6功能接口的IPv6链路本地地址。