文章目录

  • OSPFv2基本概念 - LSA类型
  • IPv6路由协议—OSPFv3
  • OSPFv3简介
  • IPV6对OSPFv3的影响
  • OSPFv3和OSPFv2相同点
  • OSPFv3与OSPFv2的不同
  • IPv6路由协议—OSPFv3(1)
  • 基于链路的运行
  • 使用链路本地地址
  • 链路支持多实例复用
  • 通过 Router ID 唯一标识邻居
  • 认证的变化
  • Stub区域的支持
  • 报文变化: 头部字段说明
  • 报文变化 报文变化 : Hello 报文
  • IPv6路由协议—OSPFv3(2)
  • 报文变化: OSPFv3选项(Options)![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222711_6613febfec37e52601.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • LSA报文格式不同 - LSA头部
  • LSA类型,支持对未知类型LSA的处理
  • LSA类型 - 功能编码 (Function Code)![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222712_6613fec0a2e6717531.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • LSA类型不同 - OSPFv3 LSA的类型![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222712_6613fec0dc12527608.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • 前缀表示方法的变化:Prefix Option 字段
  • LSA类型
  • 一类LSA:Router-LSA
  • Router LSA链接(Link)类型
  • Router LSA举例
  • 二类LSA:Network-LSA
  • Network LSA的变化
  • Network LSA举例
  • 三类LSA:Inter-Area-Prefix-LSA![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222714_6613fec29ef0472698.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • Type-3 LSA的变化 - Inter-Area-Prefix-LSA
  • Inter-Area-Prefix-LSA结构
  • Inter-Area-Prefix-LSA举例
  • 四类LSA:Inter-Area-Router-LSA
  • Type-4 LSA的变化 - Inter-Area-Router-LSA
  • OSPFv3 Inter-Area-Router-LSA结构![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222715_6613fec30360e40610.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222715_6613fec3309ae60055.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • 五类LSA:AS-External-LSA
  • AS-External-LSA结构
  • AS-External-LSA举例
  • 八类LSA:Link-LSA
  • Link-LSA举例
  • 新增Link-LSA
  • Link-LSA结构
  • Link-LSA举例
  • 九类LSA:Intra-Area-Prefix-LSA
  • Intra-Area-Prefix-LSA
  • Intra-Area-Prefix-LSA (依附Router)举例![在这里插入图片描述](https://s2.51cto.com/images/blog/202404/08222717_6613fec531ee566153.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_30,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
  • Intra-Area-Prefix-LSA (依附Transit网络 )举例
  • Intra-Area-Prefix-LSA
  • OSPFv3和OSPFv2的比较
  • 相同点


OSPFv2基本概念 - LSA类型

LSA类型

LSA作用

Router-LSA (Type1)

每个设备都会产生,描述了设备的链路状态和开销,在所属的区域内传播。

Network-LSA (Type2)

由 DR 产生,描述本网段的链路状态,在所属的区域内传播。

Network-summary-LSA (Type3)

由 ABR 产生,描述区域内某个网段的路由,并通告给发布或接收此 LSA的非 Totally STUB 或 NSSA 区域。

ASBR-summary-LSA (Type4)

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。

AS-external-LSA (Type5)

由 ASBR 产生,描述到 AS 外部的路由,通告到所有的区域(除了 STUB区域和 NSSA 区域)。

NSSA LSA (Type7)

由 ASBR 产生,描述到 AS 外部的路由,仅在 NSSA 区域内传播。

Opaque LSA(Type9/Type10/Type11)

Opaque LSA 提供用于 OSPF 的扩展的通用机制。其中:

Type9 LSA仅在接口所在网段范围内传播。用于支持 GR 的 Grace LSA就是 Type9 LSA 的一种。

Type10 LSA 在区域内传播。用于支持 TE 的 LSA 就是 Type10 LSA 的一种。

Type11 LSA 在自治域内传播,目前还没有实际应用的例子。

IPv6路由协议—OSPFv3

OSPFv3简介

OSPF(Open Shortest Path First)是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议(Interior Gateway Protocol)。
目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2,针对IPv6协议使用OSPF Version 3。
• OSPFv3是OSPF Version 3的简称。
• OSPFv3是运行于IPv6的OSPF路由协议RFC5340,同RFC2740)。
• OSPFv3在OSPFv2基础上进行了修改,是一个独立的路由协议。

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network

IPV6对OSPFv3的影响

IPv6地址的变化

对OSPFv3的影响

IPv6地址扩大为128位

LSA长度增加

本地链路(Link-Local)地址

使用Link-local地址进行报文发送(VLink除外)

接口可以配置多个全球单播地址(Global Unicast IPv6 address)

运行于每个Link进行通讯,不再基于subnet

IPv6验证扩展头

使用扩展头进行报文的认证和加密

OSPFv3和OSPFv2相同点

 网络类型和接口类型。
 接口状态机和邻居状态机。
 链路状态数据库(LSDB)。
 洪泛机制(Flooding mechanism)。
 五种协议报文: Hello, DD, LSR, LSU, LSAck。
 路由计算基本相同。

OSPFv3与OSPFv2的不同

 基于链路的运行
 使用链路本地地址
 链路支持多实例复用
 通过 Router ID 唯一标识邻居
 认证的变化
 Stub 区域的支持
 报文的不同
 Option 字段的不同
 LSA 的类型和内容不同

IPv6路由协议—OSPFv3(1)

OSPFv3协议号仍然为89,在IPv6 Next Header里标识

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_02

通过包头的TYPE字段来标识5种包类型;
以组播地址发送协议报文,而IPv6 Hop Limit为1;Virtual-Link则通过单播发送更新;

AllSPfRouters:FF02::5
AllDRouters:FF02::6
IPv6中,除了virtual link之外,都使用link-local地址

基于链路的运行

 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个网段。
 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信。

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_03

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。
 在虚连接上, 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。
 由于链路本地地址只在本链路上有意义且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。

链路支持多实例复用

OSPFv3支持在同一链路上运行多个实例,实现链路复用并节约成本

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_链路_04

通过 Router ID 唯一标识邻居

  • 在OSPFv2中,当网络类型为点到点或者通过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。
  • OSPFv3取消了这种复杂性,无论对于何种网络类型,都是通过Router ID来唯一标识邻居

认证的变化

  • 验证的变化:
    OSPFv3报文头中不再包含AuType和Authentication,而一般依赖IPv6的扩展验证头。
  • 校验和(Checksum)变化:
    OSPFv3使用IPv6标准的CheckSum

Stub区域的支持

由于OSPFv3支持对未知类型LSA的泛洪,为防止大量未知类型LSA泛洪进入Stub区域,对于向Stub区泛洪的未知类型LSA进行了明确规定, 只有当未知类型LSA的泛洪范围是区域或链路而且U比特没有置位时,未知类型LSA才可以向Stub区域泛洪。

报文变化: 头部字段说明

  • Version:版本,对于OSPFv2,该值是2;对于OSPFv3则是3;
  • Type : 1 - Hello, 2-DD, 3-LSR, 4-LSU, 5-LSAck;
  • Packet Length:OSPFv3报文长度,2字节;
  • Router ID:路由器ID;
  • Area ID:区域ID;
  • Checksum:校验和;
  • Instance ID:链路实例ID,通过判断该字段就可以区分同一链路上运行的不同OSPF实例。实例ID只在本地链路范围内具有意义;
Reserved(保留): 保留字段,总是0。

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_05

报文变化 报文变化 : Hello 报文

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_06

IPv6路由协议—OSPFv3(2)

Hello报文的option字段

  • V6位
    表示这个路由器或链路是不是在路由IPv6。如果清零,这个路由器或链路不应该纳入IPv6路由计算。
  • E位
    描述AS-external-LSA的泛洪方式。在Hello包中,当且仅当这个区域能够处理AS-external-LSA的时候,E位设置为1(例如在非stub区域中),否则为0。如果E位设置不正确,邻接关系就不能形成。
  • MC位
    这一位描述路由器是否运行了MOSPF(请忽略)。
  • N位
    描述了路由器对Type-7 LSA的处理。当且仅当一个接口的所属区域为NSSA区域时设置为1。
  • R位
    路由器位。指出该公告者是否一个路由器。如果清零,则说明该公告者并不能路由数据。所以经过该公告者的路由不能纳入路由计算。如果多宿主机希望分享OSPF路由信息,但又不希望转发数据时,可以使用。
  • DC位
    描述路由器对按需电路(demand circuits)的处理。

报文变化: OSPFv3选项(Options)

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_华三ospf下发默认路由命令_07

LSA报文格式不同 - LSA头部

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_08

LSA类型,支持对未知类型LSA的处理

  • U-bit: 指示路由器如何处理无法识别的LSA。
  • 华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_链路_09

  • S2/S1,共同标识 LSA 的泛洪范围。
  • 华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_10

LSA类型 - 功能编码 (Function Code)

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_11

LSA类型不同 - OSPFv3 LSA的类型

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_华三ospf下发默认路由命令_12

前缀表示方法的变化:Prefix Option 字段

  • 用来表达某个前缀的一些特性,以便在各种不同的路由计算时做相应的判断和处理。
  • NU位:非单播位;
  • LA位:本地地址位;
  • MC位:组播位;
  • P位:传播位。

LSA类型

LSA类型

LSA作用

Router-LSA(Type 1)

设备会为每个运行OPSFv3接口所在的区域产生一个LSA,描述了设备的链路状态和开销,在所属区域内传播

Network-LSA(Type 2)

有DR产生,描述本链路的链路状态,在所属的区域内传播

Inter-Area-Prefix-LSA(Type 3)

有ABR产生,描述区域内某个网段的路由,并通告给其它相关区域

Inter-Area-Router-LSA(Type 4)

有ABR产生,描述到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其它相关区域

AS-external-LSA(Type 5)

由ASBR产生,描述到AS外部的路由,通告给所有的区域(除了Stub区域和NSSA区域)

NSSA LSA(Type 7)

由ASBR产生,描述到AS外部的路由,尽在NSSA区域内传播

Link-LSA(Type 8)

每个设备都会为每个链路产生一个Link-LSA,描述到此Link上的link-local地址,ipv6前缀地址,并提供将会在Network-LSA中设置的链路选项,它仅在此链路内传播

Intra-Area-Prefix-LSA(Type 9)

每个设备及DR都会产生一个或多个此类LSA,在所属 区域内传播。


  • 设备产生的此类LSA,描述与Route-LSA相关联的IPv6前缀地址
  • DR产生的此类LSA,描述与Network-LSA相关联的IPv6前缀信息

display ospfv3 lsdb命令用来显示OSPFv3的链路状态数据库信息

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_13

一类LSA:Router-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_华三ospf下发默认路由命令_14

LS Type:0x2001;泛洪范围:区域。

每个Router-LSA包含若干链路描述(link description),每个链路描述都描述了路由器的一个接口信息。

可以使用多个Router-LSA描述信息,通过Link-State ID区分多个不同的Router-LSA。

此类LSA同ospfv2相比并不含前缀信息

• W位为1时,mospf使用。
• E位为1时,表示这个路由器是一个ASBR。
• V位为1时,表示这个路由器是跨越本区域的一个virtual link的一个端点
• B位为1时,表示这个路由器是一个ABR

 LS Type:0x2001;泛洪范围:区域。
 每个Router-LSA包含若干链路描述 (link description),每个链路描述都描述了路由器的一个接口信息。
 可以使用多个Router-LSA描述信息,通过Link-State ID区分多个不同的Router-LSA。

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_链路_15

Router LSA链接(Link)类型

类型

描述

邻居Router-ID

邻居Interface-ID

1

点到点连接到另一台路由器

邻居Router-ID

邻居的Interface ID

2

连接到穿越(Transit)网

DR的Router-ID

DR的Interface ID

3

保留



4

虚连接

邻居Router-ID

邻居的VLINK Interface ID

Router LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_华三ospf下发默认路由命令_16

二类LSA:Network-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_链路_17

  • LS Type:0x2002;泛洪范围:区域。
  • Attached Router:
    本链路所有路由器的Router ID
  • 具有2个或更多路由器的Broadcast 或NBMA网络都需要由DR建立一个Network-LSA。
  • 一个Network-LSA列出了这个链路上所有相连的路由器。
  • 取消了IPv6中无关紧要的掩码

Network LSA的变化

 DR产生,区域范围内洪泛;
 描述该链路上与DR有FULL关系的所有路由器

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_链路_18

Network LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_19

三类LSA:Inter-Area-Prefix-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_20

• 域间前缀LSA
• LS类型值为0x2003,泛洪范围:区域。
在IPv4中,Inter-Area-Prefix-LSA称为Type 3 Summary-LSA。

Type-3 LSA的变化 - Inter-Area-Prefix-LSA

  • 在OSPFv2中,该类型的LSA称为Type 3 Summary-LSA。在OSPFv3中 ,更名为Inter-Area Prefix-LSA,语义更加明确,它描述了其他区域的前缀信息。
  • 边界路由器(ABR)产生的第3类LSA,在Area范围内洪泛;
  • 描述了到本AS内其他区域的路由信息;
  • 每个Inter-Area-Prefix-LSA包含一条地址前缀信息;
  • 该LSA中不包含Link-Local地址信息;
  • 使用32位整数作为Link State ID来区分相同的LSA。

Inter-Area-Prefix-LSA结构

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_21

Inter-Area-Prefix-LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_22

四类LSA:Inter-Area-Router-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_23

• 域间路由器LSA

• LS类型值为0x2004,泛洪范围:区域。

• 在IPv4中,Inter-Area-Router-LSA称为Type 4 Summary-LSA。 • 描述如何到达外部路由器所在区域的ABR(非外部路由区域的设备可以观察到)

• ABR向一个区域内始发一条区域间路由器LSA,用来通告一个在该区域外的ASBR路由器。对于所通告的每一个ASBR,ABR都需要始发单独的区域问路由器LSA

Type-4 LSA的变化 - Inter-Area-Router-LSA

  • 在OSPFv2中,该类型的LSA称为Type 4 Summary-LSA。在OSPFv3中 ,更名为Inter-Area Router-LSA,语义更加明确,它描述了到达其他区域的ASBR的信息。
  • 边界路由器(ABR)产生的第4类LSA,在Area范围内洪泛;
  • 描述了到本AS内其他区域的ASBR路由器信息;
  • 每个Inter-Area-Router-LSA包含一个ASBR路由器信息;
  • LSA中的能力选项(Options)与所描述的ASBR Router LSA中能力选项(Options)保持一致;
  • 使用32位整数作为Link State ID来区分相同的LSA。

OSPFv3 Inter-Area-Router-LSA结构

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_华三ospf下发默认路由命令_24

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_25

五类LSA:AS-External-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_26

• 外部路由LSA
• LS类型值为0x4005,泛洪范围:AS
• 每个AS-external-LSA描述到达自治系统外部的一个前缀的路径。
• Forwarding address
• 可选的128位Pv6地址。当前面的F位为1时存在。表示到达目的的数据应该转发到这个地址。在公告路由器不是最优的下一跳的时候可以使用



  • 由ASBR路由产生,描述了区域外的路由信息;
  • 具有自治系统(AS)洪泛范围;
  • Link State ID不包含地址信息,只是来和其他AS-External-LSA区分开;
  • AS-External-LSA不含有Link-Local地址信息。
  • 可选项:
  • 转发(Forwarding)地址;
  • Tag;
  • Referenced Link State ID: 保留字段。

AS-External-LSA结构

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_27

AS-External-LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_28

八类LSA:Link-LSA

8类LSA

Rtr Pri: 该路由器在该链路上的优先级(Router Priority用于选举DR);- Options: 提供给Network LSA的Options;- Link Local Interface Address: 路由器与该链路相连的接口上配置的Link Local地址(Link Local地址只出现在Link LSA中);- Prefix: 该LSA中携带了多少(有可能多个)IPv6地址Prefix;- 其他

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_29

Link-LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_30

新增Link-LSA

  • Link-LSA是OSPFv3新增的一种LSA类型,它具有链路泛洪范围,路由器会为每个启动了OSPFv3的接口产生一个Link-LSA。它的作用在于:
  • 向链路上的其他路由器通告本地链路地址,作为它们的下一跳地址;
  • 向链路上的其他路由器通告本地链路上的所有IPv6前缀;
  • 在广播网络和NBMA网络上为DR提供Options取值。

Link-LSA结构

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_31

Link-LSA举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_32

九类LSA:Intra-Area-Prefix-LSA

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_33


intra-area-prefix-LSA的LS类型为0x2009。具有区域泛洪范围

Referenced LS type 表明这个LSA是参考一个Router-LSA,还是一个Network-LSA

1表示参考一个router-LSA,2表示参考一个Network-LSA。
Referenced Link State ID 当这个LSA是参考一个Router-LSA时,设置为0。当这个LSA是参考一个Network-LSA时,设置为该链路的DR的Interface ID。
Referenced Advertising Router当这个LSA是参考一个Router-LSA时,设置为这个路由器的Router ID。当这个LSA是参考一个Network-LSA时,设置为该链路的DR的Router ID。

Intra-Area-Prefix-LSA

  • 为什么引入Intra-Area-Prefix-LSA?
  • OSPFv2中,依附于路由器和Stub网络的subnet出现在Router LSA中,依附于Transit网络的subnet出现在Network-LSA中;OSPFv3中, Router-LSA和Network-LSA不再包含地址信息,所以引入Intra-Area-Prefix-LSA。
  • Intra-Area-Prefix-LSA携带区域内IPv6 Prefix信息。
  • 依附于路由器的Prefix
  • 依附于Stub网络的Prefix
  • 依附于Transit网络的Prefix
  • 每台路由器或Transit网络可以 产生多个Intra-Area-Prefix-LSA 。


华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_34

  • 在OSPFv2中使用Router-LSA和Network-LSA来发布区域内路由,而在OSPFv3中这两类LSA不再包含地址信息,所以引入了Intra-Area-Prefix LSA,用于发布区域内路由。
  • #Prefixes:LSA中包含的Prefix个数。
  • Referenced Link State Type:
  • =1: 携带的Prefix依附于Router(包括Stub网络);
  • =2: 携带的Prefix依附于Transit Network。
  • Referenced Link State ID:
  • Type1: 0;
  • Type2:DR接口ID。
  • Referenced Advertising Router:
  • Type 1:依附的路由器Router ID;
  • Type 2:DR Router ID。
  • 其他:Prefix三元组信息。

Intra-Area-Prefix-LSA (依附Router)举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_Network_35

Intra-Area-Prefix-LSA (依附Transit网络 )举例

华三ospf下发默认路由命令 华三ospf路由汇总_泛洪_36

Intra-Area-Prefix-LSA

  • 为什么引入Intra-Area-Prefix-LSA(域内区域前缀LSA)?
  • OSPFv2中,依附于路由器和Stub网络的subnet出现在Router LSA中,依附于Transit网络的subnet出现在Network-LSA中;OSPFv3中,Router-LSA和Network-LSA不再包含前缀信息,所以引入Intra-Area-Prefix-LSA;
  • Intra-Area-Prefix-LSA携带区域内IPv6 Prefix信息
  • 依附于路由器的Prefix
  • 依附于Stub网络的Prefix
  • 依附于Transit网络的Prefix
  • 每台路由器或Transit网络可以产生多个Intra-Area-Prefix-LSA
  • Sh ipv6 ospf database prefix(在广播网络中DR产生)

OSPFv3和OSPFv2的比较

相同点

• 网络类型和接口类型
• 接口状态机和邻居状态机
• 链路状态数据库(LSDB)
• 洪泛机制
• 相同类型的报文:Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文
• 路由计算基本相同