【超详解】IPv6静态路由课堂知识（一）

IPv6静态路由

1. 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。

2. 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。

     3. 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静态路由与IPv4静态路由之间的主要区别是目的地址和下一跳地址有所不同，IPv6静态路由使用的是IPv6地址，而IPv4静态路由使用IPv4地址。
  

IPv6静态路由的基础配置命令

 1.在公网上配置IPv6静态路由。

 2.在VPN实例下配置IPv6静态路由。

• 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。

• [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 ]

    ★preference preference：指定路由优先级。整数形式，取值范围为1～255。缺省值是60。 

  ★permanent：指定IPv6静态路由永久发布。 

      ★inherit-cost：指定IPv6静态路由继承迭代路由的开销值。 

  ★description text：指定静态路由的描述信息。字符串形式，支持空格，长度范围是1～80。 

• [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 ]

★public：指定nexthop-ipv6-address是公网地址，而不是源VPN中的地址。

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。

3、测试IPv6网络连通性。

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OSPF Version 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。

OSPFv2是运行在IPv4上的IGP路由协议；OSPFv3是运行在IPv6上的IGP路由协议。两者并不兼容。

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

• 相同点还包括：对特殊区域、虚连接、多进程的支持等。 

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。

1. OSPFv3报文和Router LSA/Network LSA中不包含IP地址。 

2. OSPFv3的LSA中定义了LSA的泛洪范围。 

3. OSPFv3中创建了新的LSA承载IPv6地址和前缀。 

4. OSPFv3邻居不再由IP地址标识，只由Router ID标识。

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32bit，本地标识符，与IPv6地址无关，用点分十进制表示法来表示。

• OSPFv2在Broadcast、NBMA、P2P和P2MP网络中是通过IPv4接口地址来标识邻居，而在虚连接网络中是通过Router ID来标识邻居。
  

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。

• R1与R2之间运行OSPFv2。 

• R1的GE0/0/1接口与R2的GE0/0/1接口地址在同一网段，R1与R2才可以建立OSPFv2邻居关系。 

• OSPFv2运行时，邻居双方必须处于相同网段。

• R1与R2之间运行OSPFv3。 

• R1的GE0/0/1接口与R2的GE0/0/1接口地址不在同一网段，但是R1与R2仍然可以建立OSPFv3邻居关系

• OSPFv3运行时，仅需邻居双方处于相同直连链路即可

• IPv6中重点强调了链路的概念，在IPv6中，一个链路上可以分配多个IP子网，也就是IPv6前缀。和IPv4不同的是，同一个链路上的两个节点即使不具有相同的IPv6前缀，也可以直接通过这个链路通信。这一点极大地改变了OSPF的行为。 

• 在OSPFv3中我们更多的是使用“链路”和“前缀”这两个术语。但这两个概念是分离的，没有必然的对应关系，所以在讨论路由协议时，OSPFv2的术语“网络”和“子网”在这里应该用“链路”替换掉。

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。

• 多实例通过在OSPFv3报文头部增加一个Instance ID区别不同的实例来实现。一个分配了给定Instance ID的实例，将会丢弃那些与该Instance ID不匹配的OSPFv3报文。

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。

  *在虚连接上，必须使用全球单播地址或者站点本地地址作为OSPFv3协议报文的源地址。 

• 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。

• IPv6使用链路本地（Link-Local）地址在同一链路上发现邻居及自动配置。运行IPv6的路由器不转发目的地址为链路本地地址的IPv6报文，此类报文只在同一链路有效。

• OSPFv3是运行在IPv6上的路由协议，使用链路本地地址来发送OSPFv3报文。

  * OSPFv3假定每个路由器在每个连接的链路上都已被分配链路本地地址，在除虚连接外的所有OSPFv3接口上使用接口关联的链路本地地址作为源地址发送OSPFv3报文。

  * 路由器学习所有其他连接到该链路上的路由器的链路本地地址，并且使用这些地址作为下一跳进行报文转发。

  * 注意：关于链路本地地址的描述仅出现在Link-LSA（链路LSA，OSPFv3新增LSA）中。

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报文作用：

  * Hello报文：周期性发送，用来发现、建立和维持OSPFv3邻居关系。

  * DD报文：描述了本地LSDB的摘要信息，用于两台设备进行数据库同步。

  * LSR报文：用于向对方请求所需的LSA。设备只有在OSPFv3邻居双方成功交换DD报文后，才会向对方发出LSR报文。

  * LSU报文：向对方发送其所需的LSA。

  * LSAck报文：用来对收到的LSA进行确认。

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：1Byte，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。

• Version：1Byte，版本，OSPF的版本号。对于OSPFv3来说，其值为3。 

• Type：1Byte，类型，OSPFv3报文的类型，有下面几种类型： 

  1：Hello报文；

  2：DD报文；

  3：LSR报文；

  4：LSU报文；

  5：LSAck报文。

• Packet length：2Byte，OSPFv3报文的总长度，包括报文头在内，单位为字节。 

• Router ID：4Byte，始发此报文的路由器的Router ID。

• Area ID：4Byte，发送该报文的所属区域。

• Checksum：2Byte，使用IPv6标准16位校验和。

• 0：1Byte，保留字段，必须填0。

Hello报文

• 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：4Byte，唯一标识了建立连接的（发送Hello报文的）接口。

Options：扩展到3Byte，可选项。与OSPFv2相比，增加了R位和V6位。

* R：指明始发路由器是否具备转发能力。设置R位为0时，描述该始发节点的路由信息将不参与路由计算。

* V6：如果V6位为0，表示该路由器或链路不会参与IPv6路由计算。

• Rtr Pri：1Byte，Router Priority，DR优先级。默认为1。如果设置为0，则路由器不能参与DR或BDR的选举。  

• Options：3Byte，可选项。

  AT：1bit，表示是否支持OSPFv3认证。若AT=1，则在OSPFv3报文后增加认证尾部字段，包含认证信息。

  DC：1bit，表示是否具有支持按需电路的能力。 R：1bit，指明始发路由器是否是一台有效的路由器。

  NP：1bit，表示是否为NSSA区域。

  MC：1bit，表示是否支持转发组播数据报文。E：1bit，表示是否支持外部路由。

  V6：1bit，表示是否参与IPv6路由计算。如果该位为0，表示该路由器或链路不参与IPv6路由计算。 

• HelloInterval：2Byte，发送Hello报文的时间间隔。 

• RouterDeadInterval ：2Byte，失效时间。如果在此时间内未收到邻居发来的Hello报文，则认为邻居失效。 

• Designated Router ID：4Byte，DR的Router ID。 

• Backup Designated Router ID ：4Byte，BDR的Router ID。 ·Neighbor ID：4Byte，邻居，以Router ID标识。  

• 说明：DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文格式与OSPFv2相比变化不大，本课程不再赘述。