Datacom-HCIE-10 IPv6路由静态路由 OSPFv3 IS-IS BGP

IPv6静态路由
OSPFv3原理与配置
- OSPFv3的基本工作原理
- OSPFv3的基本配置
IS-IS（IPv6）原理与配置
BGP4+原理与配置

随着万物互联时代的到来，IPv4地址空间不足，IPv6取代IPv4势在必行。那么如何实现IPv6网络中各个节点之间的可达性呢？与IPv4网络相同，IPv6网络同样支持静态路由和动态路由协议。
IPv6静态路由与IPv4静态路由在配置方式上颇为相似。为了实现对IPv6网络的支持，IETF制定了OSPFv3，同时对IS-IS、BGP做了扩展。
本文将介绍IPv6静态路由的概念及配置，还会介绍常见的IPv6动态路由协议，包括：OSPFv3，IS-IS（IPv6），以及BGP4+。

IPv6静态路由

IPv6静态路由与IPv4静态路由类似，也需要管理员手工配置，适合于一些结构比较简单的IPv6网络。
在创建IPv6静态路由时，可以同时指定出接口和下一跳，或者只指定出接口或只指定下一跳。
对于点到点接口：指定出接口。
对于广播类型接口：指定下一跳。 IPv6静态路由负载分担和备份：
在创建相同目的地址的多条IPv6静态路由时，如果指定相同优先级，则可实现负载分担，如果指定不同优先级，则可实现路由备份。

IPv6静态路由的基础配置命令

在公网上配置IPv6静态路由。

[Huawei] ipv6 route-static dest-ipv6-address prefix-length { interface-type interface-number [ nexthop-ipv6-address ]
| nexthop-ipv6-address | vpn-instance vpn-destination-name nexthop-ipv6-address }[ preference preference][ permanent | inherit-cost ] [ description text ]

在VPN实例下配置IPv6静态路由。
[Huawei] ipv6 route-static vpn-instance vpn-instance-name dest-ipv6-address prefix-length { [ interface-type interface-number [ nexthop-ipv6-address ] ] | nexthop-ipv6-address [ public ] | vpn-instance vpn-destination-name nexthop-ipv6-address } [ preference preference ] [permanent | inherit-cost ] [ description text ]
注意事项:
静态路由如果不配置优先级,默认优先级为60。
如果将目的地址与前缀长度都配置为全0( :: 0),则表示配置的是缺省路由( :: /0)。
undo命令中配置参数permanent时,只能取消IPv6静态路由永久发布,不能删除IPv6静态路由。

IPv6静态路由配置举例

场景描述：
某公司网络部署了IPv6网络进行业务测试，在部署初期，通过静态路由实现IPv6网络的互联互通。
实现R1和R2的Loopback0接口地址互通。
1、配置各路由器接口的IPv6地址。（略）
2、配置IPv6静态路由。
[R1] ipv6 route-static 2001:DB8:2345:2::2 128 2001:DB8:2345:12::2
[R2] ipv6 route-static 2001:DB8:2345:1::1 128 2001:DB8:2345:12::1
3、测试IPv6网络连通性

[R1] ping ipv6 2001:DB8:2345:2::2
 PING 2001:DB8:2345:2::2 : 56 data bytes, press CTRL_C to break
 Reply from 2001:DB8:2345:2::2
 bytes=56 Sequence=1 hop limit=64 time = 90 ms
 Reply from 2001:DB8:2345:2::2
 bytes=56 Sequence=2 hop limit=64 time = 20 ms
 Reply from 2001:DB8:2345:2::2
 bytes=56 Sequence=3 hop limit=64 time = 20 ms
 Reply from 2001:DB8:2345:2::2
 bytes=56 Sequence=4 hop limit=64 time = 20 ms
 Reply from 2001:DB8:2345:2::2
 bytes=56 Sequence=5 hop limit=64 time = 20 ms
 --- 2001:DB8:2345:2::2 ping statistics ---
 5 packet(s) transmitted
 5 packet(s) received
 0.00% packet loss
 round-trip min/avg/max = 20/34/90 ms

OSPFv3原理与配置

OSPFv3的基本工作原理

概述

OSPFv3概述

OSPF是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPFVersion 2（OSPFv2），针对IPv6协议使用OSPF Version 3（OSPFv3）。
OSPFv3的主要目的是开发一种独立于任何具体网络层的路由协议。为实现这一目的，OSPFv3的内部路由器信息被重新进行了设计。

OSPFv3与OSPFv2的相同点

OSPF的基本运行机制没有改变，包括：
基本概念：
区域划分及路由器类型
路由计算影响参数：优先级、度量值
支持的网络类型：Broadcast（广播类型）、NBMA、P2P（点到点类型）、P2MP（点到多点类型）
报文类型：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文
工作原理：
邻居关系的建立及邻居状态的转换
DR与BDR的选举
LSA泛洪机制
路由计算过程

OSPFv3拓扑和路由器类型

OSPFv3的基本工作原理与OSPFv2相似

OSPFv3与OSPFv2的不同点

OSPFv3基于链路运行以及拓扑计算，而不再是网段。
OSPFv3支持一个链路上多个实例。
OSPFv3报文和LSA中去掉了IP地址的意义，且重构了报文格式和LSA格式。
OSPFv3报文和Router LSA/Network LSA中不包含IP地址。
OSPFv3的LSA中定义了LSA的泛洪范围。
OSPFv3中创建了新的LSA承载IPv6地址和前缀。
OSPFv3邻居不再由IP地址标识，只由Router ID标识。

工作原理

唯一邻居标识：Router ID

OSPFv3通过Router ID来标识网络设备。

Router ID是一个OSPFv3设备在自治系统中的唯一标识。如果用户没有指定Router ID，则OSPFv3进程无法运行。
设置Router ID时，必须保证自治系统中任意两台设备的Router ID都不相同。
Router ID长度32 bit，本地标识符，与IPv6地址无关，用点分十进制表示法来表示。

OSPFv3基于链路运行

OSPFv3是基于链路运行的，设备只要在同一链路，就可以建立邻居关系。

链路支持多实例

一个OSPFv3物理接口可以和多个实例绑定，并用不同的实例标识（Instance ID）区分，即OSPFv3的单个链路支持运行多个OSPFv3实例。
这些运行在同一条物理链路上的多个OSPFv3实例，分别与链路对端设备建立邻居及发送报文，且互不干扰，这样可以充分共享同一链路资源。

OSPFv3对链路本地地址的使用

OSPFv3使用链路本地（FE80::/10）地址作为发送报文的源地址和路由的下一跳地址。
使用链路本地地址来维持邻居关系，同步LSA数据库。
优势：
不需要配置IPv6全球单播地址，就可以得到OSPFv3拓扑，实现拓扑与地址分离。
OSPFv3报文不会被转发到始发链路范围之外，减少了报文不必要的泛洪，节省了带宽

报文

OSPFv3报文

OSPFv3与OSPFv2有相同类型的报文：
Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。
OSPFv3与OSPFv2使用相同的协议号89。
OSPFv2：IPv4报文头部中的协议号（Protocol）为89。
OSPFv3：IPv6报文头部中的下一报头号（Next Header）为89。
OSPFv3与OSPFv2类似，使用组播地址作为OSPF报文目的地址。
OSPFv2使用IPv4组播地址：
OSPF IGP Routers：224.0.0.5；OSPF IGP DR ：224.0.0.6。
OSPFv3使用IPv6组播地址：
OSPF IGP Routers：FF02::5；OSPF IGP DR：FF02::6。

OSPFv3报文头部

OSPFv2报文头部：

OSPFv3报文头部：

与OSPFv2一样，OSPFv3的五种报文都有同样的报文头，只是报文中的字段有些不同。
变化点：
Instance ID：1 Byte，缺省值为0。允许在一个链路上运行多个OSPFv3的实例。每个实例具有唯一的Instance ID。Instance ID只在本地链路上有意义。
OSPFv3报文头部移除了所有的认证字段：OSPFv3的认证可以使用IPv6的认证及安全处理，也可以通过OSPFv3自身机制来完成报文认证

Hello报文

OSPFv2的Hello报文格式：

OSPFv3的Hello报文格式：

与OSPFv2的Hello报文相比，OSPFv3的Hello报文去掉了Network Mask字段，增加了Interface ID字段，用来标识发送该Hello报文的接口ID。
变化点：
Interface ID：4 Byte，唯一标识了建立连接的（发送Hello报文的）接口。
Options：扩展到3 Byte，可选项。与OSPFv2相比，增加了AT位、R位和V6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。

LSA

OSPFv3的LSA头部

OSPFv2

OSPFv3

与OSPFv2的LSA头部相比，OSPFv3的LSA头部去掉了Options字段，并扩充了LS Type字段。OSPFv3同样使用LS Type、Link State ID和Advertising Router三元组唯一地标识一个LSA。
变化点：
LS Type：扩展到2 Byte，Link State Type，链路状态类型。
U：1 bit，标识对未知LSA的处理方法。
S2/S1：2 bit，标识LSA的泛洪范围。
LSA Function Code：13 bit，LSA功能代码，标识了LSA的类型。

OSPFv3的LSA类型

OSPFv3与OSPFv2相比，具有类似的LSA名称，但是功能略有区别。
OSPFv3新增了两类LSA，包括：链路LSA和区域内前缀LSA。

Type1：Router-LSA

OSPFv2

OSPFv3

在OSPFv2中，通过Link Type、Link ID以及Link Data来描述一个接口信息。在OSPFv3中，设备会为每个运行OSPFv3接口所在的区域产生一个LSA，描述了设备的链路状态（Link Type、Interface ID、NeighborInterface ID和Neighbor Router ID ）和开销，在所属的区域内传播。
重要字段介绍：
Link Type：1 Byte，链路类型。
Interface ID：4 Byte，接口ID。
Neighbor Interface ID：4 Byte，邻居的接口ID。
Neighbor Router ID：4 Byte，邻居的路由器ID。

Type2：Network-LSA

OSPFv2

OSPFv3

与OSPFv2相比，OSPFv3的Network-LSA删除了网络掩码字段，仅用相连的路由器的Router ID来描述本网段的链路状态，由DR产生，在所属的区域内传播。
重要字段介绍：
Attached Router：4 Byte，相连的路由器，指连接在同一个网段上的所有路由器的Router ID，也包括DR的Router ID。

Type3：Inter-Area-Prefix-LSA

OSPFv2：Network-Summary-LSA

OSPFv3

PrefixOptions:

与OSPFv2类似，由ABR产生，描述区域内某个IPv6地址前缀的路由，并通告给其他相关区域。每个IPv6地址前缀，ABR都会单独发送一个Type3的LSA。
重要字段介绍（描述前缀的三元组）：
PrefixLength：1 Byte，前缀的比特数。
PrefixOptions：1 Byte，表示这个前缀的一些特性，以便在各种不同的路由计算时做相应的判断和处理。
PrefixOptions字段格式如下：
P：1 bit，传播位。
MC：1 bit，组播位。
LA：1 bit，本地地址位。
NU：1 bit，非单播位。
Address Prefix：变长，IPv6地址前缀。

Type4：Inter-Area-Router-LSA

OSPFv2：ASBR-Summary-LSA

OSPFv3

与OSPFv2类似，由ABR产生，描述到ASBR的路由，通告给除ASBR所在区域的其他相关区域。对于所描述的每一个ASBR，ABR都会单独发送一个Type4的LSA 。
重要字段介绍：
Destination Router ID：4 Byte，LSA中描述的目的路由器的Router ID，即ASBR的Router ID。

Type5：AS-External-LSA

OSPFv2

OSPFv3

与OSPFv2类似，由ASBR产生，描述到达AS外部的一个前缀的路由，通告到所有的区域（除了Stub区域和NSSA区域）。
重要字段介绍：
Referenced LS Type：2 Byte，引用链路状态类型，表明这个LSA是否需要参考其他LSA。
0：不参考
1：参考Router-LSA
2：参考Network-LSA

新增Type9：Intra-Area-Prefix-LSA

Intra-Area-Prefix-LSA报文格式：

在OSPFv2中，可以通过Type1和Type2的LSA来描述拓扑信息和网段信息；而OSPFv3的此两类LSA仅包含拓扑信息，那OSPFv3如何描述网段信息呢？
Type9 LSA描述的是网段信息，只在所属的区域内传播，它需要依赖于拓扑信息，才能实现OSPFv3的路由计算。其类型可以分为两种：
每台设备均产生描述与Router-LSA相关联的IPv6前缀地址的Type9 LSA。
DR会产生描述与Network-LSA相关联的IPv6前缀地址的Type9 LSA。

OSPFv3的LSA举例

Link-LSA举例

Intra-Area-Prefix-LSA举例

OSPFv3的基本配置

OSPFv3的基础配置命令

启动OSPFv3。
[Huawei] ospfv3 [ process-id ] [ vpn-instance vpn-instance-name ]
创建并运行OSPFv3进程,同时可以将创建的OSPFv3进程与VPN实例进行绑定(可选)。
[Huawei-ospfv3-1] router-id router-id
配置设备在该OSPFv3进程中所使用的Router ID。
注意:如果用户没有指定Router ID,则OSPFv3进程无法运行。
在接口上使能OSPFv3。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] ospfv3 process-id area area-id [ instance instance-id ]
在接口上使能OSPFv3的进程,并指定所属区域,也可以指定接口所属的VPN实例ID。
注意:配置此命令前,必须先创建OSPFv3进程和使能IPv6功能。
(可选)配置接口的OSPFv3网络类型。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] ospfv3 network-type { broadcast | nbma | p2mp [ non-broadcast ] | p2p }[ instance instance-id ]
缺省情况下,接口的OSPFv3网络类型根据物理接口的数据链路层封装而定。以太网接口的缺省网络类型为Broadcast,
串口(封装PPP协议或HDLC协议时)的缺省网络类型为P2P。
进入OSPFv3区域视图。
[Huawei-ospfv3-1] area area-id
区域ID可以采用十进制整数或IPv4地址形式输入,但显示时是IPv4地址形式。

检查OSPFv3基本功能的配置结果

查看OSPFv3的接口信息。
[Huawei] display ospfv3 [ process-id ] interface [ area area-id ] [ interface-type interface-number ]
查看OSPFv3的邻居信息。
[Huawei] display ospfv3 [ process-id ] [ area area-id ] peer [ interface-type interface-number | neighbor-id ] [ verbose ]
neighbor-id:指定邻居的Router ID号。
查看OSPFv3的LSDB信息。
[Huawei] display ospfv3 [ process-id ] Isdb [ area area-id ] [ originate-router advertising-router-id | self-originate ][ { router | network | inter-router [ asbr-router asbr-router-id ] | { inter-prefix | nssa } [ ipv6-address prefix-length ]| link | intra-prefix } [ link-state-id ] ]
查看OSPFv3的路由表信息。

[Huawei] display ospfv3 [ process-id ] routing [ ipv6-address prefix-length | abr-routes | asbr-routes | intra-routes | inter-
routes | ase-routes | nssa-routes | [ statistics ] ]

OSPF双栈配置举例

场景描述：
某公司通过部署OSPFv2实现IPv4网络的互联互通。该公司为了保证未来的业务发展，同时部署了IPv6网络进行业务测试，在该网络中运行OSPFv3实现了IPv6网络的互联互通。
所有路由器运行OSPFv2和OSPFv3协议，整个自治系统分为3个区域。配置完成后，每台路由器都应学到AS内的所有网段的IPv4路由和IPv6路由。

部署IPv4网络

1、配置各路由器接口的IPv4地址。（略）
2、配置OSPF基本功能。

[R1] ospf 1 router-id 10.1.1.1
[R1-ospf-1] area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1] network 10.1.12.1 0.0.0.0

[R2] ospf 1 router-id 10.1.2.2
[R2-ospf-1] area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1] network 10.1.12.2 0.0.0.0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1] quit
[R2-ospf-1] area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.23.2 0.0.0.0

[R3] ospf 1 router-id 10.1.3.3
[R3-ospf-1] area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.23.3 0.0.0.0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0] quit
[R3-ospf-1] area 2
[R3-ospf-1-area-0.0.0.2] network 10.1.35.3 0.0.0.0

[R4] ospf 1 router-id 10.1.4.4
[R4-ospf-1] area 0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.23.4 0.0.0.0

[R5] ospf 1 router-id 10.1.5.5
[R5-ospf-1] area 2
[R5-ospf-1-area-0.0.0.2] network 10.1.35.5 0.0.0.0

部署IPv6网络

1、全局及接口下使能IPv6功能，配置各路由器接口的IPv6地址。（略）
2、启动OSPFv3功能。

[R1] ospfv3 1
[R1-ospfv3-1] router-id 10.1.1.1

[R2] ospfv3 1
[R2-ospfv3-1] router-id 10.1.2.2

[R3] ospfv3 1
[R3-ospfv3-1] router-id 10.1.3.3

[R4] ospfv3 1
[R4-ospfv3-1] router-id 10.1.4.4

[R5] ospfv3 1
[R5-ospfv3-1] router-id 10.1.5.5

3、接口使能OSPFv3功能。

[R1] interface gigabitethernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] ospfv3 1 area 1

[R2] interface gigabitethernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1] ospfv3 1 area 1
[R2-GigabitEthernet0/0/1] quit
[R2] interface gigabitethernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0] ospfv3 1 area 0

[R3] interface gigabitethernet 0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1] ospfv3 1 area 0
[R3-GigabitEthernet0/0/1] quit
[R3] interface gigabitethernet 0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2] ospfv3 1 area 2

[R4] interface gigabitethernet 0/0/2
[R4-GigabitEthernet0/0/2] ospfv3 1 area 0
[R5] interface gigabitethernet 0/0/2
[R5-GigabitEthernet0/0/2] ospfv3 1 area 2

查看OSPFv3网络的邻居信息

[R2]display ospfv3 peer
OSPFv3 Process (1)
OSPFv3 Area (0.0.0.0)
Neighbor ID Pri State Dead Time Interface Instance ID
10.1.3.3 1 Full/Backup 00:00:31 GE0/0/0 0
10.1.4.4 1 Full/DR 00:00:36 GE0/0/0 0
OSPFv3 Area (0.0.0.1)
Neighbor ID Pri State Dead Time Interface Instance ID
10.1.1.1 1 Full/Backup 00:00:37 GE0/0/1 0

ID:当不指定实例时，默认值为0。两台设备的直连接口的实例ID需要相同，否则无法建立OSPFv3邻接关系。

查看OSPFv3网络的路由信息

[R2]display ospfv3 routing
Codes : E2 - Type 2 External, E1 - Type 1 External, IA - Inter-Area, N - NSSA, U - Uninstalled
OSPFv3 Process (1)
 Destination Metric Next-hop
 2001:DB8:2345:12::/64 1 directly connected, GigabitEthernet0/0/1
 2001:DB8:2345:23::/64 1 directly connected, GigabitEthernet0/0/0
IA 2001:DB8:2345:35::/64 2 via FE80::2E0:FCFF:FE38:50A0, GigabitEthernet0/0/0

在OSPFv3中，路由的下一跳地址为链路本地地址。本条路由的下一跳地址为R3的GE0/0/1接口的链路本地地址。

查看OSPFv3网络LSDB信息

[R2]display ospfv3 lsdb
* indicates STALE LSA
 OSPFv3 Router with ID (10.1.2.2) (Process 1)
 Link-LSA (Interface GigabitEthernet0/0/0)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Prefix
0.0.0.3 10.1.2.2 0862 0x80000003 0x486d 1
0.0.0.4 10.1.3.3 0854 0x80000003 0xc512 1
0.0.0.5 10.1.4.4 0840 0x80000003 0x4e3c 1
 Link-LSA (Interface GigabitEthernet0/0/1)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Prefix
0.0.0.4 10.1.1.1 0878 0x80000003 0x9d8f 1
0.0.0.4 10.1.2.2 0868 0x80000003 0xcbf8 1
 Router-LSA (Area 0.0.0.0)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Link
0.0.0.0 10.1.2.2 0567 0x8000000f 0xd411 1
0.0.0.0 10.1.3.3 0576 0x8000000e 0xd70c 1
0.0.0.0 10.1.4.4 0577 0x8000000a 0xdd08 1
 Network-LSA (Area 0.0.0.0)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum
0.0.0.5 10.1.4.4 0577 0x80000006 0xc014
 Inter-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum
0.0.0.1 10.1.2.2 0862 0x80000003 0xceb3
0.0.0.1 10.1.3.3 0782 0x80000004 0x3824
 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Prefix Reference
0.0.0.1 10.1.4.4 0576 0x8000000a 0xee2f 1 Network-LSA
Router-LSA (Area 0.0.0.1)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Link
0.0.0.0 10.1.1.1 0819 0x80000007 0x9460 1
0.0.0.0 10.1.2.2 0827 0x80000007 0x8a67 1
 Network-LSA (Area 0.0.0.1)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum
0.0.0.4 10.1.2.2 0828 0x80000003 0x9166
 Inter-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum
0.0.0.1 10.1.2.2 0570 0x80000001 0x510f
0.0.0.2 10.1.2.2 0596 0x80000001 0xfb76
 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
Link State ID Origin Router Age Seq# CkSum Prefix Reference
0.0.0.1 10.1.2.2 0826 0x80000004 0x1925 1 Network-LSA

查看R2的LSDB，有Type1、Type2、Type3、Type8和Type9五种LSA。

IS-IS（IPv6）原理与配置

IS-IS (IPv6)概述

IS-IS最初是为OSI网络设计的一种基于链路状态协议的动态路由协议。之后为了提供对IPv4的路由支持，扩展应用到IPv4网络，称为集成IS-IS。
IS-IS报文有以下几种类型：Hello PDU、LSP和SNP。
报文格式为：

IS-IS报文中的变长字段部分是多个TLV（Type-Length-Value）三元组，使用TLV结构构建报文使ISIS更具灵活性和扩展性，增加新特性只需要增加新TLV即可。
为了支持IPv6路由的处理和计算，IS-IS新增了两个TLV和一个NLPID（Network Layer Protocol Identifier，网络层协议标识符）。

新增TLV

129号TLV中新增NLPID

为了支持IPv6路由的处理和计算，IS-IS在129号TLV中新增了一个NLPID。
129号TLV（Protocol Supported）：用于表示支持的协议。

字段解释：
Type：8 bit，TLV类型，此时值为129（0x81），表示支持协议TLV。
Length：8 bit，TLV的Value部分长度。
NLPID：8 bit，网络层协议标识符。若支持IPv4，则值为204（0xCC）；若支持IPv6，则值为142（0x8E）。
如果IS-IS支持IPv6，那么向外发布IPv6路由时必须携带NLPID值。

IS-IS多拓扑技术背景

缺省情况下，在运行IS-IS的网络环境中，IPv4和IPv6的混合拓扑被看成是一个集成的拓扑，IS-IS针对IPv4和IPv6经计算形成相同的最短路径树。

IS-IS单拓扑存在的问题：
混合拓扑中的一些路由器和链路不支持IPv6协议，但是支持双协议栈的路由器无法感知到这些路由器和链路，仍然会把IPv6报文转发给它们，这就导致IPv6报文因无法转发而被丢弃。
同样，存在不支持IPv4的路由器和链路时，IPv4报文也无法转发。

IS-IS多拓扑概述

IS-IS多拓扑（Multi-Topology，MT）特性是指在一个IS-IS自治域内运行多个独立的IP拓扑。例如IPv4拓扑和IPv6拓扑，而不是将它们视为一个集成的单一拓扑。这有利于IS-IS在路由计算中根据实际组网情况来单独考虑IPv4和IPv6网络。根据链路所支持的IP协议类型，不同拓扑运行各自的SPF计算，实现网络的相互屏蔽。
IS-IS多拓扑的实现过程：
建立拓扑：通过报文交互建立邻居，从而建立多拓扑。
SPF计算：在不同的拓扑上分别进行SPF计算。

IS-IS多拓扑原理

IS-IS定义了新的TLV，该TLV中包含接口所属拓扑信息（MT信息）。MT信息的传播，使得网络按不同的拓扑分别进行SPF计算，最终实现拓扑分离。
229号TLV（多拓扑TLV）：

重要字段解释：
Type：8 bit，TLV类型，此时值为229（0xE5），表示支持多拓扑。
O：1 bit，Overload，超载位。
A：1 bit，Attach，附着位。
MT ID：12 bit，表示该接口属于什么拓扑。

IS-IS (IPv6)的基础配置命令

使能IS-IS(IPv6)功能。
[Huawei-isis-1] ipv6 enable [ topology { ipv6 | standard } ]
在IS-IS进程下,使能该进程的IPv6能力。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] isis ipv6 enable [ process-id ]
在接口上使能IS-IS的IPv6功能并指定要关联的IS-IS进程号。
注意:配置此命令前,必须先使能接口的IPv6功能。
配置IS-IS接口在IPv6网络中的开销。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] isis ipv6 cost { cost | maximum } [ level-1 | level-2 ]
缺省情况下,IPv6拓扑中IS-IS接口的链路开销值为10。

检查IS-IS (IPv6)基本功能的配置结果

查看使能了IS-IS(IPv6)的接口信息。
[Huawei] display isis interface interface-type interface-number [ verbose ]
查看IS-IS(IPv6)的邻居信息。
[Huawei] display isis process-id peer [ verbose ]
查看IS-IS(IPv6)的路由信息。
[Huawei] display isis route [ process-id | vpn-instance vpn-instance-name ] ipv6 [ verbose | [ level-1 | level-2 ] | ipv6-address [ prefix-length ] ]

IS-IS双栈配置举例

场景描述：
某公司通过部署IS-IS实现IPv4网络的互联互通。该公司为了保证未来的业务发展，同时部署了IPv6网络进行业务测试，因此需要在该网络的IS-IS中使能IPv6功能。
由于设备性能不同，要求通过修改开销值，让IPv4和IPv6业务优选不同的路径，且IPv6网络单独计算拓扑。
所有路由器运行IS-IS协议，整个网络都处于区域49.0001中，且所有路由器均为Level-2路由器。配置完成后，每台路由器都应学到AS内的所有网段的IPv4路由和IPv6路由。

部署IPv4网络

1、配置各路由器接口的IPv4地址。（略）
2、配置IS-IS基本功能。

[R1] isis 1
[R1-isis-1] is-level level-2
[R1-isis-1] network-entity 49.0001.0000.0000.0001.00
#
[R1] interface gigabitethernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] isis enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] quit
[R1] interface gigabitethernet 0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2] isis enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/2] isis cost 40 level-2

R2、R3和R4的配置与R1类似，不再赘述。其中，它们的网络实体名分别为：
R2：49.0001.0000.0000.0002.00
R3：49.0001.0000.0000.0003.00
R4：49.0001.0000.0000.0004.00

部署IPv6网络

1、配置各路由器接口的IPv6地址。（略）
2、使能IS-IS（IPv6）功能。

[R1] isis 1
[R1-isis-1] ipv6 enable topology ipv6
#
[R1] interface gigabitethernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] isis ipv6 enable 1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] isis ipv6 cost 40 level-2
[R1-GigabitEthernet0/0/1] quit
[R1] interface gigabitethernet 0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2] isis ipv6 enable 1

R2、R3和R4的配置与R1类似，不再赘述

查看IS-IS (IPv4)网络路由信息

以R1为根计算最短路径树为例，可以发现IS-IS（IPv4）的逻辑拓扑如右下图所示。

[R1]dis ip routing-table protocol isis
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : ISIS
 Destinations : 2 Routes : 2
ISIS routing table status : <Active>
 Destinations : 2 Routes : 2
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
 10.1.24.0/24 ISIS-L2 15 20 D 10.1.12.2 GigabitEthernet0/0/1
 10.1.34.0/24 ISIS-L2 15 30 D 10.1.12.2 GigabitEthernet0/0/1
ISIS routing table status : <Inactive>
 Destinations : 0 Routes : 0

查看IS-IS (IPv6)网络路由信息

以R1为根计算最短路径树为例，可以发现IS-IS（IPv6）的逻辑拓扑如右下图所示。

[R1]dis ipv6 routing-table protocol isis
Public Routing Table : ISIS
Summary Count : 2
ISIS Routing Table's Status : < Active >
Summary Count : 2
Destination : 2001:DB8:2345:24:: PrefixLength : 64
NextHop : FE80::2E0:FCFF:FE90:3D3A Preference : 15
Cost : 30 Protocol : ISIS-L2
RelayNextHop : :: TunnelID : 0x0
Interface : GigabitEthernet0/0/2 Flags : D
Destination : 2001:DB8:2345:34:: PrefixLength : 64
NextHop : FE80::2E0:FCFF:FE90:3D3A Preference : 15
Cost : 20 Protocol : ISIS-L2
RelayNextHop : :: TunnelID : 0x0
Interface : GigabitEthernet0/0/2 Flags : D
ISIS Routing Table's Status : < Inactive >
Summary Count : 0

BGP4+原理与配置

BGP4+概述

传统的BGP-4只能管理IPv4单播路由信息，BGP多协议扩展（MultiProtocol BGP，MP-BGP）提供了对多种网络层协议的支持。目前的MP-BGP，使用扩展属性和地址族来实现对IPv6、组播和VPN相关内容的支持，BGP协议原有的报文机制和路由机制并没有改变。
其中，MP-BGP对IPv6单播网络的支持特性称为BGP4+。BGP4+为IPv6单播网络建立独立的拓扑结构，并将路由信息储存在独立的路由表中，保持单播IPv4网络和单播IPv6网络之间路由信息相互隔离。

MP-BGP支持的地址族

MP-BGP采用地址族来区分不同的网络层协议，要在BGP对等体之间交互不同类型的路由信息，则需要在正确的地址族视图下激活对等体，以及发布BGP路由。
MP-BGP支持的地址族有：
IPv4单播地址族
IPv4组播地址族
IPv6单播地址族
VPNv4地址族
VPNv6地址族
……

BGP路径属性

BGP的Update报文在对等体之间传递路由信息，可以用于发布和撤销路由。
Update报文格式：

MP-BGP中引入了两个NLRI属性，分别是：
MP_REACH_NLRI：Multiprotocol Reachable NLRI，多协议可达NLRI。用于发布可达路由及下一跳信息。
MP_UNREACH_NLRI：Multiprotocol Unreachable NLRI，多协议不可达NLRI。用于撤销不可达路由。
BGP4+通过以上两个NLRI属性传递IPv6路由信息。

NLRI属性

BGP4+的基础配置命令

配置BGP对等体。
[Huawei-bgp] peer ipv6-address as-number { as-number-plain | as-number-dot }
在BGP视图下,创建IPv6对等体。
使能BGP对等体。
[Huawei-bgp] ipv6-family [ unicast | vpnv6 | vpn-instance vpn-instance-name ]
使能BGP的IPv6地址族并进入BGP的各IPv6地址族视图。
[Huawei-bgp-af-ipv6] peer ipv6-address enable
在IPv6地址族视图下使能与指定对等体之间交换相关的路由信息。
配置BGP路由注入。
[Huawei-bgp-af-ipv6] network ipv6-address prefix-length [ route-policy route-policy-name ]
配置BGP将IPv6路由表中的特定路由注入到BGP路由表中。

检查BGP4+基本功能的配置结果

查看BGP4+的对等体信息。
[Huawei] display bgp ipv6 peer ipv6-address [ verbose ]
查看BGP4+的路由信息。
[Huawei] display bgp ipv6 routing-table

BGP双栈配置举例

场景描述：
某公司两个分部之间通过BGP实现网络互通。该公司为了保证未来的业务发展，在两个分部都部署了IPv6网络进行业务测试，因此还需要部署BGP4+实现IPv6网络互通。

部署IPv4网络

1、配置各路由器接口的IPv4地址。(略)
2、配置BGP基本功能:建立EBGP对等体。

[R1] bgp 65001
[R1-bgp] router-id 10.1.1.1
[R1-bgp] peer 10.1.12.2 as-number 65002

[R2] bgp 65002
[R2-bgp] router-id 10.1.2.2
[R2-bgp] peer 10.1.12.1 as-number 65001

3、发布IPv4路由。

[R1-bgp] iPv4-family unicast
[R1-bgp-af-ipv4] network 10.1.1.1 32

[R2-bgp] iPv4-family unicast
[R2-bgp-af-ipv4] network 10.1.2.2 32

部署IPv6网络

1、配置各路由器接口的IPv6地址。(略)
2、配置BGP4+基本功能:建立EBGP对等体,并使能对等体。

[R1] bgp 65001
[R1-bgp] peer 2001:DB8:2345:12 :: 2 as-number 65002
[R1-bgp] iPv6-family unicast
[R1-bgp-af-ipv6] peer 2001:DB8:2345:12 :: 2 enable

[R2] bgp 65002
[R2-bgp] peer 2001:DB8:2345:12 :: 1 as-number 65001
[R2-bgp] iPv6-family unicast
[R2-bgp-af-ipv6] peer 2001:DB8:2345:12 :: 1 enable

3、发布IPv6路由。
[R1-bgp-af-ipv6] network 2001:DB8:2345:1 :: 1 128
[R2-bgp-af-ipv6] network 2001:DB8:2345:2 :: 2 128

查看BGP对等体信息

通过display bgp [ipv6] peer，分别查看IPv4和IPv6网络中的BGP对等体信息。
发现除建立对等体的地址不同，其他信息基本一致。

查看BGP4+路由信息

[R1]display bgp ipv6 routing-table
BGP Local router ID is 10.1.1.1
Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
 h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
 Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
Total Number of Routes: 2
*> Network : 2001:DB8:2345:1::1 PrefixLen : 128
 NextHop : :: LocPrf :
 MED : 0 PrefVal : 0
 Label :
 Path/Ogn : i
*> Network : 2001:DB8:2345:2::2 PrefixLen : 128
 NextHop : 2001:DB8:2345:12::2 LocPrf :
 MED : 0 PrefVal : 0
 Label :
 Path/Ogn : 65002 i

查看BGP4+路由表，发现共有2条路由信息，均为有效路由。

查看BGP4+中的NLRI属性

通过抓包，可以在R1发出的Update报文中，查看到MP_REACH_NLRI属性信息。
其中：
该可达路由的下一跳地址为：2001:db8:2345:12::1
该可达路由地址前缀及前缀长度为：
2001:db8:2345:1::1/128

UPDATE Message-Border Gateway Protocol
 UPDATE Message
 Marker: 16 bytes
 Length: 85 bytes
 Type: UPDATE Message (2)
 Unfeasible routes length: 0 bytes
 Total path attribute length: 62 bytes
 Path attributes
 ORIGIN: IGP (4 bytes)
 AS_PATH: 65001 (9 bytes)
 MULTI_EXIT_DISC: 0 (7 bytes)
 MP_REACH_NLRI (42 bytes)
 Flags: 0x90 (Optional, Non-transitive, Complete, Extended Length)
 Type code: MP_REACH_NLRI (14)
 Length: 38 bytes
 Address family: IPv6 (2)
 Subsequent address family identifier: Unicast (1)
 Next hop network address (16 bytes)
 Next hop: 2001:db8:2345:12::1 (16)
 Subnetwork points of attachment: 0
 Network layer reachability information (17 bytes)
 2001:db8:2345:1::1/128
 MP Reach NLRI prefix length: 128
 MP Reach NLRI prefix: 2001:db8:2345:1::1

通过IPv6静态路由能够满足网络互通要求，但随着网络的增大，就
需要借助动态路由协议。因此要求动态路由协议能够支持IPv6，并
能够携带IPv6地址进行路由通告。
• IETF为了支持IPv6网络，对OSPFv2进行了增强与改进，创建了一
个新的协议：OSPFv3。
• IS-IS则是利用自己扩展性强的特点，通过新增TLV，实现对IPv6的
支持。
• 同样的，BGP利用自己的扩展路径属性以及多协议地址族实现对
IPv6的支持。

posted @ 2024-12-08 15:02 Liam-Wu 阅读(25) 评论(0) 编辑收藏举报

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LiamWu

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Datacom-HCIE-10 IPv6路由 静态路由 OSPFv3 IS-IS BGP

IPv6静态路由

IPv6静态路由

IPv6静态路由的基础配置命令

IPv6静态路由配置举例

OSPFv3原理与配置

OSPFv3的基本工作原理

概述

OSPFv3概述

OSPFv3与OSPFv2的相同点

OSPFv3拓扑和路由器类型

OSPFv3的基本工作原理与OSPFv2相似

OSPFv3与OSPFv2的不同点

工作原理

唯一邻居标识：Router ID

OSPFv3基于链路运行

链路支持多实例

OSPFv3对链路本地地址的使用

报文

OSPFv3报文

OSPFv3报文头部

Hello报文

LSA

OSPFv3的LSA头部

OSPFv3的LSA类型

Type1：Router-LSA

Type2：Network-LSA

Type3：Inter-Area-Prefix-LSA

Type4：Inter-Area-Router-LSA

Type5：AS-External-LSA

新增Type8：Link-LSA

新增Type9：Intra-Area-Prefix-LSA

OSPFv3的LSA举例

Link-LSA举例

Intra-Area-Prefix-LSA举例

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