第九章:OSPFv3

操作OSPFv3

OSPFv3协议在RFC 2740规定有更为精确的对RIPv2的和OSPFv3协议的关系，OSPFv2的一些高层次的相似之处。最重要的是，OSPFv3使用作为OSPFv2的-SPF算法，洪水，DR选举，区，等等相同的基本机制。常量和变量，如定时器和指标也相同。

RIPng与RIPv2关系的另一个相似之处是OSPFv3与OSPFv2不向后兼容。因此，如果您想使用OSPF同时路由IPv4和IPv6，您必须同时运行OSPFv2和OSPFv3。在撰写本章的过程中，有关于为OSPFv3添加IPv4支持的讨论，但是还没有完成规范。作为一个人，我希望添加这个支持，因为OSPFv3是一个显著改进的协议。

假定您已经阅读了前面的章节，了解和OSPFv2中的操作。本节不重复了，但OSPFv3的礼物了显著的差异，主要业务和LSA格式-的。

OSPFv3与OSPFv2的区别

除了下一节中描述的lsa中的更改之外，OSPF过程本身也有一些更改。本节描述了其中最重要的变化:

• 每个链路协议处理—您已经看到链接的接口可以有多个IPv6地址。事实上，一个链路可以属于多个子网，两个接口连接到同一链路但属于不同的IPv6子网仍然可以通信。OSPFv3将OSPFv2语言的“子网”改为“链路”，并允许在同一链路上但属于不同IPv6子网的两个邻居之间交换数据包。

• 删除寻址语义——正如您将在后面的章节中看到的，OSPFv3路由器和网络lsa不携带IP地址。为此定义了一个新的LSA。这有一些可伸缩的优势。然而，32位的rid、AIDs和LSA id是在IPv6中维护的。请记住，尽管这些id是用点状十进制写的，并且通常在OSPFv2网络中从工作的IPv4地址派生出来，但它们不是IPv4地址。这些OSPFv3 id仍然以点状十进制表示，允许在现有的OSPFv2网络上简单地覆盖OSPFv3网络。

• 广播上的邻居总是由ID-OSPFv2路由器标识，而NBMA链路是由它们的接口地址标识的，而其他类型链路上的邻居是由RID标识的。OSPFv3消除了这种不一致性，因此所有链接类型上的所有邻居都由RID标识。

• 增加了一个链接-局部泛洪作用域- ospfv3保留了OSPFv2的域(或AS)和区域泛洪作用域，但是增加了一个链接-局部泛洪作用域。你已经知道了，特别是在第2章“IPv6概述”中，IPv6充分利用了链路本地作用域。正如您将在后面几节中看到的，添加了一个新的lsa——链接lsa——用于携带仅与单个链接上的邻居相关的信息。这个LSA具有链路局部泛洪作用域，这意味着它不能被任何附加的路由器淹没。

• 使用链路本地地址，您已经知道OSPFv2的数据包具有链路本地范围;它们不是由任何路由器转发。OSPFv3使用路由器的链路本地IPv6地址（回忆第2章中，这些地址总是以FF80 :: / 10开头）作为源地址，并作为下一跳地址。

• 支持每条链路的多个实例——在一些应用程序中，多个OSPF路由器可以附加到单个广播链路，但不应该在它们之间形成单个邻接。这方面的一个例子是共享网络接入点(NAP)。例如，假设一个以太网连接有四个路由器。路由器1和2属于一个OSPF域，路由器3和路由器4属于一个不同的OSPF域。应该有邻接在1和2之间，3和4之间，但不是，例如，1和3之间。您可以使用OSPFv2通过操作身份验证来完成这种邻接分离，但这并不理想。在其他事情中，属于一个邻接的路由器将不断地从其他邻接的拒绝的Hellos中记录身份验证失败。OSPFv3通过在OSPF包头中添加一个实例ID来区分实例，从而允许每个链接有多个实例。分配给给定实例ID的接口将删除实例ID不匹配的OSPF包。

• 移除ospf特定的身份验证- ipv6，使用身份验证扩展头，一个标准的身份验证过程。因此，OSPFv3不需要自己对OSPFv3包进行身份验证;它只使用IPv6身份验证。

• 更灵活地处理未知的LSA类型——其中OSPFv2总是丢弃未知的LSA类型，OSPFv3可以将它们视为具有链路局部泛洪作用域，或者存储和泛洪它们，就像它们被理解一样，而在它们自己的SPF算法中忽略它们。这可以导致OSPFv3中比OSPFv2中更容易的网络更改和新功能的集成。

OSPFv3的消息

OSPFv2和OSPFv3都有相同的协议编号89，虽然OSPFv3，作为一个IPv6协议，更准确地有一个下一个头89.而像OSPFv2的值，OSPFv3使用组播只要有可能。IPv6的AllSPFRouters组播地址是FF02 :: 5，AllDRouters多播地址是FF02 :: 6。两者都有链路本地范围。你可以很容易地看到与224.0.0.5的224.0.0.6和OSPFv2的地址的最后位的相似性。

OSPFv3使用与OSPFv2相同的五种消息类型(hello、DD、LS数据库请求、LS数据库更新和LS确认)，并将它们编号相同。中显示的消息头图9-1，与OSPFv2消息头有些不同。当然，版本号是3而不是2。但更重要的是，没有用于身份验证的字段。正如前一节所讨论的，OSPFv3使用IPv6包本身的身份验证扩展头，而不是它自己的身份验证过程。还有一个实例ID，它允许多个OSPFv3实例在同一个链接上运行。实例ID只具有本地链接的重要性，因为OSPFv3消息不会转发到它发出的链接之外。

进入赢得副本路由TCP/IP卷I和卷II。看看杰夫·多伊尔的博客。

图9-1

OSPFv3数据包报头。

除了消息报头中，只有两个OSPFv3的消息的格式是从它们的对应OSPFv2的不同：Hello分组和数据库描述消息。

图9-2显示OSPFv3 Hello消息的格式。与OSPFv2不同，没有网络掩码字段，因为IPv6不需要它。除此之外，相同的字段(在头下面)出现在两个数据包中。选项字段的大小增加到24位，路由器死间隔从32位减少到16位。这第二个字段的含义是理论上的最大路由器死时间间隔从43亿秒减少到65,535秒。这一变化对运营网络几乎没有或几乎没有影响。最大可配置路由器死间隔在最常见的OSPF实现已经很长时间是65,535，而且智能OSPF设计不接近这个最大;所以改变字段大小只是为了保存未使用的空间。

图9-2

OSPFv3你好消息。

图9-3显示OSPFv3数据库描述包的格式。它与OSPFv2版本的区别仅在于更大的选项字段。

图9-3

OSPFv3的数据库描述消息。

其他三个消息类型链路状态请求，链路状态更新和链路状态确认，也没有在本章中表明，不从OSPFv2相同的不同，等格式。

OSPFv3的LSA的概述

中显示OSPFv3 LSA报头图9-4。与图8-54中的OSPFv2 LSA头进行比较，除了没有Options字段和Link State Type字段为16位而不是OSPFv2的8位类型字段之外，几乎是相同的。

图9-4

OSPFv3 LSA头。

链接状态类型字段较长是因为它包含前面的三位，如图9-5。

图9-5

OSPFv3 LSA报头的链接状态类型字段。

U指示如果路由器不能识别LSA的功能代码，它应该如何处理LSA。如果该位被清除，未知的LSA将被视为具有链路局部泛洪范围。如果设置了U位，未知的LSA将被存储和填充，就像它被理解一样。

S2和S1指示LSA的泛洪范围。表9-1显示了这两位的可能值以及相关的泛洪范围。

表9-1 OSPFv3 LSA链接状态类型字段中的S位及其相关泛洪范围。

LSA功能代码时，LS类型字段的最后13位，相当于OSPFv2的类型字段。表9-2示出了由OSPFv3的使用的公共LSA类型及其对应的LS类型的值。如果解码的十六进制值，你会看到默认的U位个个的是，除了两个全LSA的0在S位指示区域范围。剩下的两个，因为外部LSA都有一个洪水范围和链接的LSA有一个在本地链路范围。大多数OSPFv3的LSA的有OSPFv2的功能同行;这些OSPFv2的LSA，并它们的类型也示于表9-2。

表9-2 OSPFv3 LSA类型及其对应的OSPFv2。

虽然路由器和网络LSA都有相同的名称，则在OSPFv3和OSPFv2在路由器和网络的LSA如何功能的显著差异。具体来说，OSPFv3的路由器和网络的LSA不做广告前缀。这是协议的缩放一个重要的改进。这些LSA数量，因为你知道，从第8章，“OSPFv2中，”主要是为了表示路由器上的SPF树中的节点。所以，当一个路由器或网络LSA被淹，有一种假设，即拓扑改变已经发生，并在该地区的所有路由器，在收到LSA，重新运行SPF的。但由于OSPFv2的路由器也使用这些LSA，用来宣传他们连接的子网，如果一个子网的变化，LSA也必须淹没做广告的变化。即使是这样一个地址变更不影响SPF拓扑结构，路由器或网络LSA的接收触发反正运行SPF。这对于有经常更改很多末梢环节边缘或接入路由器尤其成问题。

OSPFv3从路由器和网络LSA中删除前缀广告功能，并将其放在新的区域内前缀LSA中。目前，路由器和网络LSAs仅代表路由器节点信息，只有当与SPF算法相关的信息发生变化时才会被淹没。如果前缀更改，或存根链接的状态更改，则该信息将在不触发SPF运行的区域内前缀LSA中被淹没。

在OSPFv2和OSPFv3之间，路由器和网络lsa的另一个区别在于交换一些只与直接连接的邻居相关的信息。OSPFv2将这些信息放入路由器或网络LSAs中;尽管只有直接相连的邻居才关心这些信息，但整个地区都充斥着lsa。OSPFv3获取这个特定于邻居的信息，并将其放入新的链接LSA中，该链接具有链接局部泛洪的作用域。虽然微不足道，但Link LSA的引入确实比OSPFv2提高了效率。

区域间前缀、区域间路由器和7型LSAs虽然名称有所改变，但功能与OSPFv2 Network Summary、ASBR Summary和NSSA LSAs相同。作为外部成员和组成员的lsa在OSPFv2和OSPFv3中具有相同的名称和相同的功能。

OSPFv3的LSA格式

本节详细说明的前五个OSPFv3的LSA类型的格式，并在表9-2中所示的两个新的LSA类型。尽管存在指定的组成员LSA多播OSPF（MOSPF），该协议是不包括在这本书中，所以LSA也就不详述了。在大多数情况下，只有从他们的同行OSPFv2的不同领域进行了讨论;我们鼓励您比较具有相应的OSPFv2的LSA在第8章的相关数字的LSA。

路由器LSA

图9-6显示OSPFv3路由器LSA的格式。如前一节所讨论的，前缀信息不包括在路由器LSA中，因为它是在它的OSPFv2对等物中。OSPFv3路由器LSA仅描述原始路由器和它到邻居的链接，用于SPF计算。前缀信息携带在区域内前缀LSA中。

还要注意的是，服务类型的度量领域，已经过时和OSPFv2中，不包含在这个LSA。

选项虽然在LSA的格式内的不同位置，并且比所述OSPFv2的选项字段较长的长度（24个比特），执行识别可选能力相同的功能。选项字段，在若干报文和LSA进行，则在后面的部分分别描述。

继选项字段是一组可以出现多次，来描述每个连接的接口字段：