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IPv6路由协议---IPv6动态路由(OSPFv3-6)

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OSPFv3链路状态通告类型

每个连接的链路都会生成一条Link-LSA(Local Service Area),其广播范围仅限于本链路内。
Link-LSA的主要作用包括:
将本地网络接口可到达的所有下一跳地址发送给同一链路上的所有路由器。
将所有设置于本路由器上的IPv6前缀信息传递至同一网络路径上的所有节点。
通过与相邻网络接口交换数据包中的Option字段来完成这一过程。
通过同步所有邻近网络设备上的邻接关系列表来实现这一功能。

实现拓扑和协议地址分离

1类LSA/2类LSA移除了对协议地址的依赖,不再包含接口的协议地址,而换之以接口ID,这实现了拓扑和协议地址的分离。但计算路由时,仍需要接口IPv4或IPv6地址作为下一跳,所以分离后的接口协议地址由LSA8提供。
同时,LSA9虽通告区域内的前缀,但由于LSA 1/2的接口用ID表示, 无法说明LSA9中所包含的前缀属于哪个具体的接口,所以LSA8在完成接口ID和接口link-local地址对应的同时,还包含接口上所拥有的前缀。
通告Link-local地址、前缀、接口ID的Link-LSA仅在直连路由器之间知道即可,没必要在全网泛洪,所以限定Link-LSA仅在直连链路上泛洪。

在这里插入图片描述

Rtr Prioritized Value (Rtr Pri): 该路由器在该链路上指定的优先级(Router Priority);
Parameters for Network LSA: 提供给网络LSA的参数设置项;
Local Interface Address (LIA) at Link Point: 路由器与该链路连接点上的本地接口配置的本地接口地址(注:此处已将"Link Local Interface Address"简化为"Local Interface Address"以减少冗余);
Number of IPv6 Prefixes Supported: 该LSA所支持存储的IPv6前缀数量;
Prefix Triplets Collection: 组合体形式表示的所有前缀三元组;

8类LSA验证

在这里插入图片描述

每条链路都会生成一个Link-LSA;由此可知,该设备上的接口数量将决定Link-LSA的数量及其对接口的前缀信息描述。

复制代码
    [AR2]display  ospfv3  lsdb  link 
    
           OSPFv3 Router with ID (2.2.2.2) (Process 1)
    
               Link-LSA (Interface GigabitEthernet0/0/0)
    
      LS Age: 821
      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: 0x6A09
      Length: 56
      Priority: 1
      Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
      Link-Local Address: FE80::2E0:FCFF:FE37:356F
      Number of Prefixes: 1
    
       Prefix: 2001:1:12::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
    
    
      LS Age: 792
      LS Type: Link-LSA
      Link State ID: 0.0.0.3 
      Originating Router: 2.2.2.2
      LS Seq Number: 0x80000002
      Retransmit Count: 0
      Checksum: 0xEF5E
      Length: 56
      Priority: 1
      Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
      Link-Local Address: FE80::2E0:FCFF:FE5F:29A
      Number of Prefixes: 1
    
       Prefix: 2001:1:12::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
    
               Link-LSA (Interface GigabitEthernet0/0/1)
    
      LS Age: 775
      LS Type: Link-LSA
      Link State ID: 0.0.0.4 
      Originating Router: 2.2.2.2
      LS Seq Number: 0x80000002
      Retransmit Count: 0
      Checksum: 0x62D8
      Length: 56
      Priority: 1
      Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
      Link-Local Address: FE80::2E0:FCFF:FE5F:29B
      Number of Prefixes: 1
    
       Prefix: 2001:1:23::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
    
    
      LS Age: 746
      LS Type: Link-LSA
      Link State ID: 0.0.0.3 
      Originating Router: 3.3.3.3
      LS Seq Number: 0x80000001
      Retransmit Count: 0
      Checksum: 0x0F5E
      Length: 56
      Priority: 1
      Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6)
      Link-Local Address: FE80::2E0:FCFF:FE8B:6ECE
      Number of Prefixes: 1
    
       Prefix: 2001:1:23::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
    
    [AR2]

Intra-Area-Prefix LSA 区域内前缀LSA(9类LSA)

网络设备和DR会生成一组类似的链路状态广告(LSA),这些LSA会通过区域范围内的广播机制传播出去。当设备发送这类LSA时,它们负责分配与Rout-LSA直接关联的IPv6地址池中的IP地址。而DR发送的这类LSA则负责分配与其直接关联的网络地址族中的IPv6前缀地址。

在这里插入图片描述

intra-area-prefix-LSA中的类型标识符设置为......),并向区域内所有节点发送广播数据包

复制代码
    [AR1]display  ospfv3 lsdb 
    
               Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
    
    Link State ID   Origin Router    Age   Seq#       CkSum  Prefix  Reference
    0.0.0.1         1.1.1.1          0060  0x80000004 0x4953      2  Router-LSA
    0.0.0.1         2.2.2.2          0158  0x80000004 0x5c1e      1  Network-LSA
    0.0.0.2         2.2.2.2          0159  0x80000002 0xfe41      1  Router-LSA
    
    [AR1]

在OSPFv2协议下,在一个路由器内部或Stub网络中的子网络通过相应的Router LSA或Network LSA进行传播;而在OSPFv3协议版本中,则由于Router-LSA和Network-LSA不再携带相关的地址信息需求而引入了新的Intra-Area-Prefix-LSA类型;该特定区域内的IPv6前缀会被Intra-Area-Prefix-LSA所承载;以该路由器为基础生成的前缀会被用于构建相应的LSD(Link-State Database)。

复制代码
    [AR1]display  ospfv3  lsdb  intra-prefix  
    
           OSPFv3 Router with ID (1.1.1.1) (Process 1)
    
               Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
      LS Age: 96
      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: 0x4953
      Length: 64
      Number of Prefixes: 1
      Referenced LS Type: 0x2001
      Referenced Link State ID: 0.0.0.0
      Referenced Originating Router: 1.1.1.1
    
       Prefix: 2001:1:21::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
      Metric: 48

Stub网络中的一个Prefix代表该Router-LSA所生成的Intra-Area-Prefix-LSA。

复制代码
    [AR1]display  ospfv3  lsdb  intra-prefix  
    
           OSPFv3 Router with ID (1.1.1.1) (Process 1)
    
               Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
    
      LS Age: 96
      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: 0x4953
      Length: 64
      Number of Prefixes: 1
      Referenced LS Type: 0x2001
      Referenced Link State ID: 0.0.0.0
      Referenced Originating Router: 1.1.1.1
    
       Prefix: 1000:1:1::1/128
    Prefix Options: 2 (-|-|-|LA|-)
      Metric: 0

基于Transit网络的前缀,具体说明了该协议主体在基于网络层服务协议(Network-LSA)下所生成的相应的前缀。

复制代码
    [AR1]display  ospfv3  lsdb  intra-prefix  
    
           OSPFv3 Router with ID (1.1.1.1) (Process 1)
    
               Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1)
    
      LS Age: 194
      LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
      Link State ID: 0.0.0.1 
      Originating Router: 2.2.2.2
      LS Seq Number: 0x80000004
      Retransmit Count: 0
      Checksum: 0x5C1E
      Length: 44
      Number of Prefixes: 1
      Referenced LS Type: 0x2002
      Referenced Link State ID: 0.0.0.3
      Referenced Originating Router: 2.2.2.2
    
       Prefix: 2001:1:12::/64
    Prefix Options: 0 (-|-|-|-|-)
      Metric: 0

LSA1/LSA2移除了对协议地址的依赖,不再包含接口的协议地址,而换之以接口ID,这实现了拓扑和协议地址的分离。但计算路由时,仍需要接口IPv4或IPv6地址作为下一跳,所以分离后的接口协议地址由LSA8提供。
同时,LSA9虽通告区域内的前缀,但由于LSA 1/2的接口用ID表示, 无法说明LSA9中所包含的前缀属于哪个具体的接口,所以LSA8在完成接口ID和接口link-local地址对应的同时,还包含接口上所拥有的前缀。
通告Link-local地址、前缀、接口ID的LSA8仅在直连路由器之间知道即可,没必要在全网泛洪,所以限定LSA8仅在直连链路上泛洪。

2.Intra-Area-Prefix-LSA实现拓扑和网络信息的分离

该方法通过LSD(逻辑状态导出)的形式向每个节点(包括虚拟节点与实体节点)公布其所在的网络信息内容。这些内容主要来自LSD 1中的游标网(StubNet)部分以及LSD 2中的相关网络信息部分。
采用该方案后,在LSD 1与LSD 2中仅存储用于构建网络拓扑结构的信息数据;而区域内所有相关的网络数据则会通过LSD 9来进行传输(准确地说是通过LSD 2009来进行传输)。因此,在发生LSD数据变化时只会直接影响到LSD 9的数据状态,并不会引起对整个网络拓扑结构进行重新构建;这正是我们采用此方案所追求的核心目标——即实现对网络拓扑结构与相关数据逻辑的有效解耦。
通过此方案的设计使得对于接口前缀的变化不再会引起对整个网络拓扑结构进行重新计算;这样一来就大大提升了OSPFv3的支持多种协议的能力与灵活性;而且这种设计方式只需要对原有的LSD 8与新引入的LSD 9进行相应的优化升级即可;而原有配置并未做任何改动;因此这一改进方案不仅能够有效提升系统的扩展性;同时也具备很强的支持多种协议的能力。

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