OSPFv3

OSPFv3是OSPF用于IPv6网络中的新版本,其将报文进行重构并保存OSPFv2原有的工作原理

相同点

路由计算方式,网络类型,报文类型,工作原理,区域划分

不同

基于链路运行,必须配置RouterID,点分10进制32位标识运行ospf的设备,采用nextheader89号,组播地址FF02::5和FF02::6,并且定义了LSA的泛洪范围

基于链路运行

不要求双方网段一致,仅要求双方直连

多实例

物理接口可以和多个实例绑定,可实现资源共享,且使用链路本地地址维护邻居关系同步数据库,无需配置全球单播地址,可实现拓扑与路由计算分离

报文重构

报文头部

移除认证字段,新增1B的Instance ID,用于在一个链路上运行多个实例

Type:1 Byte,类型,取值1:Hello,取值2:DD,取值3:LSR,取值4:LSU,取值5:LSAck

Hello报文

将网络掩码字段移除并添加Interface ID用于标识建立连接的接口

拓展Options字段,增加AT(是否支持OSPFv3认证),R(指明始发路由器是否具备转发能力),V6(是否参加路由计算)

LSA报文

去掉Option字段拓展LS Type字段,依然保持LSA三要素标识LSA数据

U用于标识对于未知LSA的处理方式,置为1表示存储并泛洪,置为0表示仅在本地链路范围内传递

S2/S1用于标识LSA的泛洪范围,

S2 S1=0 0:链路本地范围内,即只在始发链路上泛洪

S2 S1=0 1:区域范围内,即泛洪到始发区域内的所有路由器

S2 S1=1 0:AS范围内,即泛洪到本AS的所有路由器

S2 S1=1 1:预留

后面13bit的LSA Function Code用于标识LSA数据类型

LSA报文

Tpye1 Router-LSA

W:标识路由器是否支持组播

V:虚链路

E:标识设备为ASBR

B:标识设备为ABR

LinkTpye:1标识点到点连接的路由器,2标识连接的网络(Transit Network),3保留,4标识虚链路

Tpye2 Network-LSA

同样与由DR产生,取消网段字段,仅显示相邻的RouterID

Type3:Inter-Area-Prefix-LSA

由ABR产生,相较于OSPFv2中删除子网掩码字段并添加前缀长度和前缀选项

PrefixOptions:P传播位,用于标识此路由来自NSSA;MC组播位,用于标识该报文用于组播计算;LA本地地址位,用于标识这条前缀是路由器的接口地址,NU非单播位,用于标识该路由不加入ospf单播路由计算

AddressPrefix:可变长地址前缀

Type4:Inter-Area-Router-LSA

由ABR产生描述ASBR的信息,删除网络字段,添加DestinationRouterID字段以描述ASBR的信息

Type5:AS-External-LSA

移除网络字段添加F,T特殊bit位,添加Referenced LS Type和ReferencedLinkStateID字段

F:标识存在FA字段;        T:标识存在外部路由tag字段(ExternalRouterTag)

Referenced LS Type:表示该报文需要参考那些LSA进行联系,0不参考,1参考Route-LSA,2参考Network-LSA

ReferencedLinkStateID:标明对应要参考的LSA ID

Type8:Link-LSA

每个设备都会为每个链路生成该类LSA,仅在始发链路进行泛洪,用于向其他路由器通告本设备接口的链路本地地址以及IPv6路由前缀

Type9:Intra-Area-Prefix-LSA

用于描述相关网段信息,补充1,2类路由,根据ReferencedLSType字段和ReferencedLinkStateID以及ReferencedAdvertisingRouter标识具体补充的LSA

根据PrefixLength,PrefixOptions以及AddressPredix字段用于标识IPv6地址前缀

实验

采用全IPv6OSPF接入

地址配置

[R1]ipv6 
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 en	
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable 
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 add 2001:12::1 64

OSPF配置

[R2]ospfv3 1
[R2-ospfv3-1]router-id 2.2.2.2
[R2-ospfv3-1]area 1
[R2-ospfv3-1-area-0.0.0.1]quit
[R2-ospfv3-1]area 0
[R2-ospfv3-1-area-0.0.0.0]quit
[R2-ospfv3-1]quit
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospfv3 1 area 1
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ospfv3 1 area 0

检验

在R2和R3上查看邻居显示完整

思考

ospfv3的5类LSA为什么没有ReferencedAdvertisingRouter字段?

根据功能而言,5类LSA描述外部网段,无需关联其他LSA,仅需于4类联系即可,无需精确到ReferencedAdvertisingRouter;但是对于9类LSA而言,其功能需要补充1,2类路由描述不了路由的能力需要精确到那一条路由

OSPFv3 中,接口未配置 IPv6 地址也能运行 OSPFv3 吗?为什么?

可以,ospfv3实现了拓扑与路由分离,而且IPv6有链路本地地址能够自动生成,仅需接口启用IPv6并添加至OSPF区域即可运行OSPFv3

OSPFv3 的 Router ID 是否必须从 IPv6 地址中选取?若设备只有 IPv6 地址,未手动配置 Router ID 会出现什么问题?

RouterID只能手动指定,否则会出现OSPF运行不了,邻居起不来

### OSPFv3 协议简介 OSPFv3 是一种用于 IPv6 网络的链路状态路由协议,其设计目标是在支持 IPv6 地址的同时保持 OSPFv2 的兼容性和相似性。然而,由于 IPv6 和 IPv4 的差异,OSPFv3 对某些特性进行了调整和增强[^3]。 #### 主要特点 - **独立于网络层地址**:OSPFv3 不再依赖 IP 地址来标识路由器接口,而是使用接口 ID 来唯一标识每个接口。 - **多播通信**:所有的 OSPFv3 报文都通过 IPv6 多播发送,默认使用的组播地址为 FF02::5(所有 OSPF 路由器)和 FF02::6(所有 DR 路由器)。 - **安全性增强**:支持 HMAC-SHA256 认证机制,可以通过 key-id 或 keychain 方式配置认证密钥[^2]。 --- ### 配置示例 以下是基于华为设备的一个简单 OSPFv3 配置实例: #### 基础环境准备 假设两台路由器 R1 和 R2 之间建立邻居关系,R1 接口 GE0/0/1 的 IPv6 地址为 `2001:DB8::1/64`,R2 接口 GE0/0/1 的 IPv6 地址为 `2001:DB8::2/64`。 #### 配置命令 ##### R1 配置 ```shell # 进入系统视图 system-view # 创建 OSPFv3 实例 ospfv3 1 router-id 1.1.1.1 # 配置接口并启用 OSPFv3 interface GigabitEthernet0/0/1 ipv6 enable ipv6 address 2001:DB8::1/64 ospfv3 1 area 0.0.0.0 quit ``` ##### R2 配置 ```shell # 进入系统视图 system-view # 创建 OSPFv3 实例 ospfv3 1 router-id 2.2.2.2 # 配置接口并启用 OSPFv3 interface GigabitEthernet0/0/1 ipv6 enable ipv6 address 2001:DB8::2/64 ospfv3 1 area 0.0.0.0 quit ``` 完成上述配置后,R1 和 R2 应该能够成功建立 OSPFv3 邻居关系。 --- ### 安全性配置示例 为了提高安全性,可以配置 HMAC-SHA256 认证。以下是一个简单的 key-id 配置方法: ##### R1 配置 ```shell # 配置认证密钥 ospfv3 authentication mode hmac-sha256 simple plain 12345678 ospfv3 authentication keyid 1 cipher 12345678 ``` ##### R2 配置 ```shell # 配置相同的认证密钥 ospfv3 authentication mode hmac-sha256 simple plain 12345678 ospfv3 authentication keyid 1 cipher 12345678 ``` 完成后,R1 和 R2 将仅接受带有正确认证信息的报文。 --- ### 关键参数说明 - **Router-ID**:每台运行 OSPFv3 的路由器都需要一个唯一的 Router-ID,通常可以用 IPv4 地址表示。 - **Area**:OSPFv3 使用区域划分网络结构,简化管理复杂度。 - **Interface Parameters**:接口参数如 RxmtInterval 可设置重传间隔时间,推荐值为 5 秒[^1]。 --- ### 报文解析的重要性 理解 OSPFv3 报文有助于深入掌握协议的工作原理。常见的报文类型包括 Hello、Database Description (DD)、Link State Request (LSR)、Link State Update (LSU),以及 Link State Acknowledgment (LSAck)[^4]。 例如,在捕获到的 Hello 报文中可以看到如下字段: - **Network Mask**:子网掩码。 - **Options**:选项位,指示特定功能的支持情况。 - **Router Priority**:选举 DR/BDR 时的优先级。 ---
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