OSPFV3

目录

• OSPFv3
  • OSPFv3的概念：
  • OSPFv3与OSPFv2的相同点:
  • OSPFv3与OSPFv2的不同点:
  • OSPFv3的泛洪范围：
  • OSPFv3不同类型LSA中Link State id字段的作用：
  • OSPFv3中1/2类LSA的作用：
  • OSPFv3中不同LSA的描述:

OSPFv3

OSPFv3的概念：

• OSPFv3是基于IPv6的OSPF协议，工作在IPv6上，可支持多协议，OSPFv3在OSPFv2上做了改进，是一个独立的路由协议，可以支持IPv4和IPv6，

OSPFv3与OSPFv2的相同点:

• 网络类型和接口类型
• 接口状态机和邻居状态机
• LSDB
• LSA的泛洪机制
• 报文
• SPF算法及SPF计算过程

OSPFv3与OSPFv2的不同点:

OSPFv3	OSPFv2
基于链路	基于子网
利用链路本地地址来维持邻居	利用本地接口地址来维持邻居
报文中移除了协议地址的字段

• 1. OSPFV3基于链路，而OSPFv2基于网段，
  • OSPFv3运行在IPv6协议上，IPv6是基于链路而不是网段，既不论接口是否配置IPv6地址，也不论路由器间的接口地址是否在同一网段，只要双方在同一条链路上，都可以建立OSPFv3的邻居关系。
• 2. OSPFv3利用链路本地地址来维持邻居。
  • OSPFv3使用链路本地地址来维持邻居，同步LSDB,链路上的报文，除Vlink外的所有OSPFv3接口都使用链路本地地址作为报文源地址
  • 这样的话，不用配置IPv6全局地址，就可以得到OSPFv3拓扑，实现拓扑与地址分离
  • 运行IPv6的路由器不转发目的地址为链路本地地址的IPv6报文，此类报文置在本地链路有效。
  • OSPFv3的虚链路，如果是非直连的虚链路，那么就不能依赖于链路本地地址了，需要使用全球单播地址来建立
• 3. OSPFv3协议报文上移除了协议地址
  • OSPFv2中的1/2类LSA中含有太多关于ipv4地址的描述，通过观察OSPFv2的1/2类LSA就可以得知当前运行的协议为IPv4
  • OSPFv3中由于IPv6协议地址太长，会过多的占用报文空间，若之后想扩展OSPFv3协议，那么就必须的重新改写了，重新出一个OSPFv4，于是OSPFv3移除了对协议地址的依赖性，用接口ID来取代本地接口的IP地址，对端接口IP地址，就使用链路本地地址
  • 这样意味着拓扑与协议地址分离了，建立邻居关系的不在依赖于协议地址，并且OSPFv3的1/2类LSA可以为多种协议簇服务，可以同时为IPv4和IPv6创建协议进程，目前华为不支持，所以在当前的双栈环境下，依旧要创建OSPFv2的进程及OSPFv3的进程
• 4. OSPFv3链路间的泛洪范围
  • OSPFv3添加了链路间的泛洪范围，新的LSA-8类型仅在可以在邻居之间通告，其LSA不会被泛洪到其他链路，LSA-8承载内容仅在直连的邻居中通告，不会被泛洪到其他链路，LSA-8所承载的内容只在直连邻居之间有用，用于通告该链路上的地址前缀及 link-local地址
• 5. OSPFv3支持一条链路上多个进程（实例复用）
  • OSPFv3在OSPF报文头中新加了字域：instance id，他是定义在接口上的标识OSPF实例的，取值范围为0-255，OSPFv2下，一个接口只能运行一个OSPF实例，而在OSPFv3中，可以让一个接口运行多个OSPF实例，并且在一条链路上，只有OSPF实例号相同才能建立OSPF邻居关系，OSPF实例只在本地有效。这可以使得同一链路上出现多个OSPF实例，彼此互不干扰，可以充分利用带宽资源，
  • 实例号出现在OSPFv3头部报文中，属于OSPFv3头部报文新增字段
• 6. OSPFv3移除了头部报文中所有认证字段。
  • OSPFv3可以通过IPv6扩展头部报文中的认证及安全机制
• 7. OSPFv3只通过R-ID来标识邻居
  • OSPFv3只通过R-ID来标识邻居，R-ID一样是一个32位的数，只能自己手工配置，但是没有实际意义。
• 8. 新增两种LSA
  • Link Lsa :用于在直连链路之间宣告地址前缀及Link Local地址，仅仅在两台设备之间的直连链路上泛洪
  • intra-Area Prefix LSA：用于向其他路由器宣告本路由器或本网络地址（BMA/NBMA）的IPv6全局地址信息，在区域内泛。
    • 每个设备或DR都会为每一条链路产生一个或多个此类LSA，在所属的区域内传播
    • 设备产生此类LSA，描述于Router-LSA相关联的IPv6的前缀地址
    • DR产生此类LSA，描述与Network-LSA相关联的IPv6前缀地址。

OSPFv3的泛洪范围：

• OSPFv3的LAS头中没有Option字域，在OSPFv3头部报文中Link State Type的长度增加到了16位，利用高三位来做了定义，代表泛洪的范围

  • U位：U代表OSPFv3如果不识别该LSA的时候怎么做，如果U位没有置位，仅在直连链路链路泛洪（类似于Link Lsa）,如果U位置位了，跟其他LSA做相同处理。储存并转发。

  • S2/S1位：S2组合定义了LSA的泛洪范围

    S2/S1位	泛洪的范围
    00	Link-Local范围
    01	区域内泛洪
    10	整个OSPF区域泛洪
    11	保留

OSPFv3不同类型LSA中Link State id字段的作用：

LSA类型	作用
0x2001	LSA分片的分片，如若LSA进行了分片，那么通过该值来判断该LSA在分片中的位置
0x2002	DR接口的ID
0x2003	表示该LSA的数量，通过该值来判断该LSA属于第几份LSA
0x2004	ASBR的Router-ID
0x4005	表示该LSA的数量，通过该值来判断该LSA属于第几份LSA
0x2007	表示该LSA的数量，通过该值来判断该LSA属于第几份LSA
0x0008
0x2009

OSPFv3中1/2类LSA的作用：

• 1/2类LSA中只用来描述拓扑信息，没有描述网络信息，所以在OSPFv3中，拓扑跟路由是分离的
• OSPFv3通过新增的9类LSA来描述网络信息，在区域内泛洪，根据1类LSA产生描述链路的网络信息，通过2类LSA来描述DR的网络信息
• 但是在9类LSA中，用来描述1类LSA的信息时，通过一条LSA可以来描述多条链路的网络信息。

OSPFv3中不同LSA的描述:

• 一类L（0x2001）

                 Router-LSA (Area 0.0.0.0)
  
    LS Age: 32
    LS Type: Router-LSA
    Link State ID: 0.0.0.0       //分片，如果有分片，代表是第几份LSA
    Originating Router: 1.1.1.1     //起源R-ID
    LS Seq Number: 0x80000007
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x5EA7
    Length: 40
    Flags: 0x00 (-|-|-|-|-)   
    Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
  
      Link connected to: another Router (point-to-point)   //描述P2P网络
        Metric: 1
        Interface ID: 0x3   //自己的接口ID
        Neighbor Interface ID: 0x5    //邻居的接口ID
        Neighbor Router ID: 2.2.2.2    //邻居的R-ID
  
            
      Link connected to: a Transit Network    //描述与路由器之间的伪节点网络
        Metric: 1
        Interface ID: 0x3    //自己的接口ID
        Neighbor Interface ID: 0x4    //邻居的接口ID
        Neighbor Router ID: 4.4.4.4    //邻居的R-ID
  

• 二类LSA （0x2002）

                Network-LSA (Area 0.0.0.1)
  
    LS Age: 1057
    LS Type: Network-LSA
    Link State ID: 0.0.0.3    //DR的接口ID
    Originating Router: 4.4.4.4  //起源R-ID(DR的R-ID )
    LS Seq Number: 0x80000002
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x5399
    Length: 36
    Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
      Attached Router: 4.4.4.4    	//直连网络中存在的所有设备的R-ID
      Attached Router: 2.2.2.2
      Attached Router: 3.3.3.3
  
  [R2] 
  

• 三类LSA （0x2003）

                 Inter-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0)
  
    LS Age: 675
    LS Type: Inter-Area-Prefix-LSA
    Link State ID: 0.0.0.1    //表示这是第几份LSA
    Originating Router: 2.2.2.2    //起源R-ID(ABR的R-ID)
    LS Seq Number: 0x80000004
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x890A
    Length: 36
  
     Metric: 1
     Prefix: 2000:234::/64     //描述的ipv6前缀
      Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)   //SA中的Option置位
  
  [R1] 
  

• 四类LSA （0x2004）

  
                 Inter-Area-Router-LSA (Area 0.0.0.0)
  
    LS Age: 32
    LS Type: Inter-Area-Router-LSA
    Link State ID: 3.3.3.3   //ASBR的R-ID
    Originating Router: 2.2.2.2    //起源R-ID(ABR的R-ID)
    LS Seq Number: 0x80000001
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0xED18
    Length: 32
    Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
        Metric: 1
     Destination Router ID: 3.3.3.3    //ASBR的R-ID
  
  [R1]
  

• 5类LSA （0x4005）

                 AS-External-LSA
  
  
    LS Age: 139
    LS Type: AS-External-LSA
    Link State ID: 0.0.0.1    //表示这是第几份LSA
    Originating Router: 3.3.3.3    //起源R-ID(ASBR的R-ID)
    LS Seq Number: 0x80000001
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x6E4B
    Length: 40
    Flags: (E|-|T)   
     Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        Metric: 1
     Prefix: 3::/64      //描述的外部路由前缀
      Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
      Tag: 1
  
  [R1] 
  

• 8类LSA （0x0008）

                 Link-LSA (Interface GigabitEthernet0/0/0)
  
    LS Age: 1132
    LS Type: Link-LSA
    Link State ID: 0.0.0.3 
    Originating Router: 1.1.1.1  
    LS Seq Number: 0x80000001
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x9A48
    Length: 56
    Priority: 1
    Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
    Link-Local Address: FE80::2E0:FCFF:FE1D:6BE5   //通告自己的链路本地地址
    Number of Prefixes: 1
  
     Prefix: 2000:12::/64      通告在该链路上的所有IPv6链路状态信息
      Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
  

• 9类LSA （0x2009）

                 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0)
  
    LS Age: 1266
    LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
    Link State ID: 0.0.0.1 
    Originating Router: 1.1.1.1
    LS Seq Number: 0x80000004
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0xE79F
    Length: 44
    Number of Prefixes: 1
    Referenced LS Type: 0x2001     //描述1类LSA 
    Referenced Link State ID: 0.0.0.0    //跟一类LSA描述一致
    Referenced Originating Router: 1.1.1.1
  
     Prefix: 2000:12::/64				//描述1类LSA中的Stubnet的网络信息
      Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
        Metric: 1
        
        
  
  
                 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
  
    LS Age: 211
    LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
    Link State ID: 0.0.0.1 
    Originating Router: 4.4.4.4
    LS Seq Number: 0x80000004
    Retransmit Count: 0
    Checksum: 0x4FF8
    Length: 44
    Number of Prefixes: 1
    Referenced LS Type: 0x2002    //描述2类LSA
    Referenced Link State ID: 0.0.0.3		//跟2类LSA所描述内容一致
    Referenced Originating Router: 4.4.4.4
  
     Prefix: 2000:234::/64			//描述2类LSA中的网络信息	
      Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
        Metric: 0