第十四章 IPV6路由
14.1 前言
IPV6路由的配置可以是静态路由配置,动态路由配置。OSPFv3、ISIS、BGP路由协议
14.2 OSPFv3
14.2.1 概念
- Router ID:32bit的点分十进制表示,用于标识OSPF域内唯一的设备。如果Router ID没有配置,则OSPFv3进程不会运行。
- OPSFv3基于链路运行和拓扑计算:
- 不要求两端的IP地址在同一个网段,邻居建立通过Hello报文,源地址为链路本地地址。
- 要求两端的设备在同一个链路上。
14.2.2 多实例
- 同一个物理接口可以属于不相同的OSPFv3进程的不同实例,使得OSPFv3计算拓扑的时后,可以根据实例进行,可以通过该方式使得链路资源可以得到共享,节约带宽资源。
14.2.3 链路本地地址的使用
- OPSFV3的报文源IPv6地址使用的是链路地址进行通信,作为路由的下一跳地址。
- 通过链路本地地址实现LSA的同步。
- OSPFv3的目的地址FF02::5(代表所有OSPFv3路由器)、FF02::6(代表DR和BDR)
14.3 OSPFv3报文变化
- OSPFV3中版本字段取值为3
- 取消了认证和认证数据字段:通过IPv6的认证和安全机制实现对OSPFv3报文的保护。也可以通过自身的机制完成报文的认证。
- 增加了实例ID字段:同一个链路不同接口,可以属于不同的OSPFv3的实例,相同的实例之间可以建立邻居关系,收到不同实例的报文丢弃。
14.3.1 Hello报文
两个变化:
- 取消了掩码字段
- 新增了接口ID字段:通过本地接口ID和邻居的接口ID以及两者Router ID来描述拓扑信息,实现与拓扑计算与IP地址分离。
- Option字段:扩展到了3Byte,其中新增了一些bit位:
- AT:表示是否支持OSPFv3认证。
- R:指明始发路由器是否具备转发能力。
- V6:表示是否参与IPv6路由计算。
14.4 OSPFv3 LSA内容
14.4.1 LSA的头部变化
- 取消了Option字段:在LSA的Data内按照需求进行携带。
- 扩展了LS Type字段:扩展到2Byte,新增了一些功能bit位在其中
- Ubit位:表示设备对未知LSA的处理方式
- Ubit位置位0,把此LSA当作具有链路本地泛洪范围来对待,从而只能泛洪到本地链路上。
- Ubit位置位1,表示设备按照已知LSA的处理方式进行处理(按照S2/S1bit位规定区域进行泛洪)
- S2/S1 取值为00,表示该LSA的泛洪区域是始发链路范围
- S2/S1 取值为01,表示该LSA的泛洪范围是区域内泛洪
- S2/S1 取值为11,表示该LSA的泛洪范围是AS内泛洪
- LSA的Function code:表示LSA的类型
- Ubit位:表示设备对未知LSA的处理方式
- LS ID:在OSPFV3中不在包含IP地址信息,只是32位无符号整数。与LS Type、Advertise Router 一起唯一标识一个LSA。
14.4.2 Router LSA(1类)
OSPV3中,Router LSA不在携带IP地址信息,所有设备会产生一条1类LSA,LSA的主要字段:
Bit位:W支持组播;V产生该LSA的路由器是Vlink端点;E产生该LSA的路由器是一个ASBR;B产生该LSA的路由器是一个ABR
Option字段:与Hello报文头部中Option字段相同。
Link type字段:移除了Stubnet类型的link 类型,剩余 P2P、Transnet、Vlink类型。
接口ID字段:相比于OSPFv2,用于替换IP地址相关信息,P2P link类型和Transnet的link类型中的IP地址被修改为接口ID
邻居的接口ID:连接邻居的链路中邻居的接口ID
邻居的Router ID:邻居Router ID
开销值:接口的OSPF开销。
14.4.3 Network LSA(2类)
- 删除了掩码字段,仅通过Router ID标识该链路中连接的邻居状态
- 格式:
- Option字段:与1类LSA相同
- 连接的邻居字段:邻居的Router ID
14.4.4 Link LSA(8类)
- 作用:仅在本链路泛洪
- 向该链路上其他路由器通告本接口的链路本地地址。
- 向该链路上其他路由器通告本接口的IPv6前缀列表。
- 向该链路上其他路由器通告本链路始发的Network-LSA中设置的可选项。
- 字段:
- 路由器优先级:和Hello报文中相同
- Option字段:与2类LSA中的相同
- 链路本地地址:通告本链路的链路本地地址,仅该LSA中携带。
- 前缀三元组:Length、前缀Option、前缀(与3类LSA中的相同)
- 前缀Option字段:
- P位:传播位,置1,该前缀需要进行7转5
- MC位:置位1,该前缀是一个组播路由前缀
- LA位:本地地址位,置1,则该前缀是路由的一个接口地址
- NU位:非单播为,置1,表示该前缀不是一个IPv6单播前缀,不进行IPv6路由计算。
14.4.5 Intra-area-prefix LSA(9类)
作用:
- 用于描述区域内的路由信息,与OSPFV2相比,1类和2类LSA中的路由信息都通过9类进行描述,因此9类LSA需要使用参考的LSA的三元组
- 重点:
- 参考的LS type:参考的LSA的类型
- 参考的LS ID:参考的LSA的LS ID
- 参考的 通告者Router ID:参考的的LSA的产生者的Router ID
- 两个类型:
- 依附于1类LSA,用于描述OSPFV2的1类LSA中需要描述的路由信息
- 依附于2类LSA,用于描述OSPFV2的2类LSA中需要描述的网段的路由信息。
- 一条9类LSA可以携带多条路由信息,但是如果依附的LSA不同,则不同的路由信息需要使用不同的9类携带。
14.4.5 Inter-area-prefix(3类)
由ABR产生,区域内泛洪,用于区域间路由计算
相比OSPFV2的变化:
- LSA Data中删除了掩码,OSPFv2通过LSA的头部中的LSID表示域间网络前缀的,与LSA中的掩码组成路由条目
- OSPFV3中LSA的头部中的LSID都是无符号的32帧数,同时删除了掩码,因此不携带路由信息。
- 统一通过LSA Data中前缀三元组来表示域间的网络前缀(前缀长度、前缀Option、前缀)
14.4.5 AS-External LSA
作用:用于描述外部路由,泛洪范围是AS内(LS类型 U+S2+S1+LSA的类型)
主要字段:
Bit位:E表示外部路由的类型,取值0表示1类外部路由,取值1表示2类外部路由。1类由于2类(无论cost值如何);F置1表示该外部LSA携带Forwarding address 地址;T置1表示该外部LSA携带External Route Tag(外部路由标记),置0,则不携带该字段。
开销值:外部路由的开销
前缀三元组:前缀长度、前缀Option、前缀长度
参考的LS type:表示该路由参考的LSA的类型
- 值为0,不参考LSA
- 值为1,参考一类LSA
- 值为2,参考2类LSA
转发地址:该字段是可选字段,需要Fbit置1才会携带
External Route Tag字段:该字段是可选字段,需要Tbit置1才会携带。
参考的LS ID:表示该LSA参考其他的LSA的LS ID
14.4.6 Inter area Router LSA(4类LSA)
作用:用于在其他区域描述ASBR所在的位置(描述ASBR的Router ID)
与OSPFv2相比的变化:
- 删除了掩码字段
- LSID不在描述ASBR的Router ID,另添加Destination Router ID(目的Router ID字段)字段用于描述ASBR的Router ID。
- 携带开销(没有变化):描述从ABR到达ASBR的开销。
- LSA的Option字段
14.5 ISIS For IPv6
14.5.1 ISIS IPv4中使用的TLV
Hello报文中:窄度量
- IP interface address(IP接口地址TLV,132号),携带了本链路上的接口的IP地址
- Protocol supported(协议支持TLV,129号):包含了NLPID,支持IPV4的NLPID
- Multi topology(多拓扑TLV,229号):其中值包含了支持的地址簇,支持IPV4单播
LSP报文中:窄度量
- Protocol supported(协议支持TLV,129号)支持IPV4的NLPID
- IS Reachablity(ISIS 可达信息,描述拓扑信息,编号为2):其中包含邻居的System ID
- IP interface address(IP接口地址TLV,132号),与Hello报文不同的地方是携带了设备所有的接口IP地址。
- IP internal Reachablity(IP 域内可达信息,编号128号),用于描述域内的路由信息。不支持路由标记
- IP External Reachability(IP 域外可达信息,编号130号),用于描述域外的路由信息。不支持路由标记
Hello报文中:宽度量值
- Extended IS Reachablity(扩展的ISIS 可达信息,编号22):其中包含邻居的System ID和可以携带子TLV
- Extended IP Reachability(扩展的IP可达信息,编号135):用于描述域内和域外的路由信息,可以携带子TLV。可以支持路由标记。
LSP报文中:宽度量
- Extended IS Reachablity(扩展的ISIS 可达信息,编号22):其中包含邻居的System ID和可以携带子TLV
- Extended IP Reachability(扩展的IP可达信息,编号135):用于描述域内和域外的路由信息,可以携带子TLV。可以支持路由标记。
14.5.2 ISIS For IPv6
Hello报文中:
- IPV6 interface address(IPv6接口地址TLV,编号232),用于传递本地的接口IPv6地址,在Hello报文中仅传递本链路的接口链路本地地址。
- Protocol supported(协议支持TLV,129号),新增支持IPv6的NLPID
LSP报文中:
- IPV6 interface address(IPv6接口地址TLV,编号232),用于传递本地的接口IPv6地址,在LSP报文中传递的本节点的所有IPv6单播地址(非链路本地地址)。
- IPv6 Reachability (IPv6可达信息TLV,编号236号),用于传递本端IPV6的前缀信息。
总结:新增232号TLV支持发布地址、新增236号TLV支持发布IPv6路由条目、在129号TLV中新增 NLPID支持IPv6
14.5.3 多拓扑技术
Ipv4计算一个拓扑,ipv6计算一个拓扑,分开计算,互不干扰。
新增TLV支持多拓扑:
- 多拓扑TLV(229号,描述支持的拓扑类型ipv4和ipv6)
- 多拓扑中间系统TLV(222号,描述ipv6拓扑邻居信息)、
- 多拓扑可达的IPv4前缀TLV()
- 多拓扑可达的IPv6前缀TLV(237号TLV,描述路由信息)
参考命令:
ipv6 enable topology ipv6 //IPv4与IPv6拓扑分离计算,形成多拓扑(MT)
ipv6 enable topology standard //IPv6的路由计算使用IPv4的拓扑(单拓扑 ST)文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-822476.html
14.6 BGP4+
BGP通过MP-BGP支持IPV6路由传递,这种特性叫做BGP4+,新增两个路径属性:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-822476.html
- MP-Reach-NLRI:用于IPv6路由的通告和路由下一跳的通告
- AFI:地址簇取值为2,表示IPv6地址簇;
- SAFI:子地址簇取值为1,表示IPV6单播地址簇,为2表示IPv6组播地址簇。
- 长度字段:取值16B,则下一跳地址为全球单播地址,如果取值32B,则下一跳地址是全球单播地址+链路本地地址。
- 下一跳地址:同(c)
- Ipv6前缀信息和掩码(路由条目)
- MP-UnReach-NLRI:用于撤销IPv6路由通告
- 携带AFI和SAFI和MP-Reach-NLRI中取值相同
- Withdraw字段:携带需要撤销的路由前缀和掩码
- Open报文需要进行IPv6地址簇协商
- 其中AFI和SAFI与NLRI中的取值相同。
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