MSR系列路由器-OSPFv3介绍.ppt

华为3Com培训中心 华为3Com公司版权所有 ，未经授权不得使用与 传播 MSR系列路由器 OSPFv3路由协议培训 ISSUE 1.0 丘子隽 TS-MSR 引入 l为什么要使用OSPFv3？ lOSPFv3和OSPFv2有何异同？ 1 学习目标 l了解OSPFv3基本原理 l掌握OSPFv3的基本配置 l进行OSPFv3的基本排错 学习完本课程，您应该能够： 1 课程内容 第一章 OSPFv3原理 第二章 OSPFv3组网与配置 第三章 OSPFv3排错 1 第一章 OSPFv3原理 lOSPFv3简介 lOSPFv3与OSPFv2对比 1 OSPFv3协议简介 l运行于IPv6的OSPF路由协议(RFC2740) l基于OSPFv2基本原理并增强，是一个独立的路由协议 ，协议号仍然是89 OSPFv2 IPv4 IPv6 OSPFv3 数据链路层 1 OSPFv3组网 Backbone Router Internal Router RIPng Area0 ASBR ABR Area1 Area2 Area3 Area4 IS-ISv6 1 OSPFv3的基本原理 OSPFv3和OSPFv2基本工作原理相同： l相同的状态机 l相同类型的报文 ：hello, DD, LSR, LSU, LSAck l相同的LSA扩散机制和老化机制 l相同的Router ID，Area ID，仍然是32位的 lArea0和虚连接 l相同的DR选举机制 l也采用SPF算法 1 第一章 OSPFv3原理 lOSPFv3简介 lOSPFv3与OSPFv2对比 1 OSPFv3与OSPFv2的不同点 和RFC2328相比，RFC2740描述了以下的变化 l基于链路(Link)，而不是网段(Network)运行 lIPv6地址语义和协议设计相分离 l明确LSA洪泛范围并增加Link-local洪泛范围 l链路(Link)多实例化 l使用链路本地(Link-local)地址 l验证与校验和变化 l报文格式变化 lLSA类型和格式的变化 1 基于链路(Link)运行 l接口上可以配置多个IPv6地址； l即使两端不在同一共享网段上，OSPFv3也能正常运行； RTB RTA RTC RTB RTA RTC 基于网段运行基于Link运行 5f00.1111:1/32 5f00.2222:1/32 5f00.3333:1/32 10.1.1.1/24 10.1.1.2/24 10.1.1.3/24 1 IPv6地址语义和协议设计相分离 l除了更新报文中携带的LSA，其他报文都不包含 IPv6地址信息； lRouter-LSA和Network-LSA只反映网络拓扑信息； lRouter ID, Area ID和LSA Link state ID仍然是 IPv4长度(32位)，不是IPv6地址； l邻居由邻居Router Id来标识，不再由邻居地址来 标识； 1 LSA洪泛范围(Flooding Scope) 明确LSA都有自己的洪泛范围(Flooding Scope) 链路本地范围(Link-local Scope) Link-LSA(新增) 区域范围(Area Scope) Router-LSA, Network-LSA, Inter-Area-Prefix-LSA, Inter-Area-Router-LSA, Intra-Area-Prefix-LSA(新增 ) 自治系统范围(AS Scope) AS-External-LSA 1 链路(Link)多实例化 l链路(Link)多实例化 在一条链路上可以运行多个OSPFv3协议实例 l应用场景：共享链路 1 使用链路本地(Link-local)地址 l除了Virtual Link，其他链路上发送的报文源地址都 是Link- local地址； lLink-local地址只出现在Link-LSA中，不出现在其 他的LSA中； 1 验证与校验和(Checksum)变化 l验证的变化 OSPFv3报文头中不再包含AuType和Authentication，而依 赖IPv6的扩展验证头； l校验和(Checksum)变化 OSPFv3使用IPv6标准的CheckSum； IPv6 Header OSPFv3 Header 89 Checksum OSPFv3 Packet Body OSPFv2 Header Checksum OSPFv2 Packet Body IPv4 Header 1 报文变化:头部 Version# Type Router ID Area ID Authentication Authentication Packet Length OSPFv2OSPFv2 Packet Header Packet Header 32 bits Checksum AuType Version# Type Router ID Area ID Packet Length OSPFv3OSPFv3 Packet Header Packet Header 32 bits Checksum Instance ID0 1 报文变化:头部字段说明 lVersion：版本，对于OSPFv2，该值是2；对于OSPFv3则是3； lType：1 - Hello, 2-DD, 3-LSR, 4-LSU, 5-LSAck; lPacket Length：OSPFv3报文长度； lRouter ID：路由器ID； lArea ID：区域ID； lChecksum：校验和； lInstance ID：链路实例ID； lReserved(保留): 保留字段，总是0； 1 报文变化:Hello报文 Neighbor Backup Designated Router ID Designated Router ID HelloIntervalRouterDeadInterval Rtr PriorityOptions Interface ID 3 1 Router ID Area ID Packet Length 32 bits Checksum Instance ID0 Neighbor Backup Designated Router ID Designated Router ID RouterDeadInterval Network Mask 2 1 Router ID Area ID Authentication Authentication Packet Length 32 bits Checksum AuType HelloIntervalRtr Priority Options 1 报文变化: OSPFv3选项(Options) l24位的选项字段 Hello报文，DD报文和某些LSA (Router-LSA, Network-LSA, Inter- Area-Prefix-LSA和Link-LSA) l已经使用了6个Bit位 V6: 如果为0，该Router/Link将不参加IPv6路由计算； E: 如果为0，不支持AS-External-LSA洪泛； MC: 与组播相关； N: 是否在NSSA (Not So Stub Area)区域； R: 是否为Active Router，如果为0，该Router不转发非本地报文； DC: 是否支持拨号。 24 bits V6EMCNRDC 1 报文变化:报文内容变化 lHello报文 不包含Network Mask OSPFv3协议基于Link运行，不基于Subnet运行； 包含Interface ID信息 OSPFv3 Router LSA中包含Neighbor Interface ID； l 除了Hello报文，其他报文的内容格式基本保持不变 1 LSA头部 lLSA的类型字段发生变化 LS checksumLength LS age Link State ID Advertising Router LS Type 32 bits LS sequence number US2 S1LSA function code OSPFv3OSPFv3 LSALSA Header Header LS checksumLength LS age Link State ID Advertising Router 32 bits LS sequence number OSPFv2OSPFv2 LSALSA Header Header LS Type Options 1 LSA类型 lU-bit: 指示路由器如何处理无法识别的LSA 0当作Link-local范围的LSA处 理 1存储并洪泛该LSA S2 S 1 洪泛(Flooding)范围 00Link-Local范围 01Area范围 10AS范围 11保留 S2, S1 不同的LSA类型对应不同的U, S2和S1位 1 LSA类型 l功能编码(Function Code) LSA Function code LS Type描述 10x2001Router-LSA 20x2002Network-LSA 30x2003Inter-Area-Prefix-LSA 40x2004Inter-Area-Router-LSA 50x4005AS-External-LSA 60x2006Group-membership-LSA 70x2007Type-7-LSA 80x0008Link-LSA 90x2009Intra-Area-Prefix-LSA 1 LS ID lLS ID不再包含网段的含义 LSA OSPFv2 LS IDOSPFv3 LS ID Router-LSARouter ID本地唯一的32位整数 Network-LSADR所在IPv4网段DR接口ID Type 4 LSARouter ID本地唯一的32位整数 Type 3, Type 5 and Type 7 LSA IPv4网段本地唯一的32位整数 Link-LSA-所在接口ID Intra-Area-Prefix-LSA-本地唯一的32位整数 1 Router LSA l一台路由器能产生多个Router LSA，通过LS ID来区分； l区域范围内洪泛； l选项：V: VLink的端点; E: ASBR; B: ABR; W: MOSPF支持 0 TOSTOS Metric #TOS Type Link State ID Link ID V EB 00 32 bits Link# Metric OSPFv2OSPFv2 Router LSARouter LSA Neighbor Router ID Neighbor Interface ID Interface ID 0 0 Type V E B Options 32 bits W Metric OSPFv3OSPFv3 Router LSARouter LSA 1 Router LSA链路(Link)类型 类类型描述邻邻居Router-ID邻邻居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-IDDR的Interface ID 3保留- 4虚连接邻居Router-ID邻居的VLINK Interface ID 1 Router LSA举例 RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 display ospfv3 lsdb router originate-router 1.1.1.1 Router-LSA (Area 0.0.0.0) LS Age: 872 LS Type: Router-LSA Link State ID: 0.0.0.0 Originating Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 0x80000008 Checksum: 0x0FC2 Length: 56 Flags: 0x00 (-|-|-|-) Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6) Link connected to: a Transit Network Metric: 1 Interface ID: 0x18000202 Neighbor Interface ID: 0x18000202 DR接口ID Neighbor Router ID: 2.2.2.2 DR Router ID Link connected to: another Router (point-to-point) Metric: 1562 Interface ID: 0x18000286 Neighbor Interface ID: 0x18000206 邻居接口ID Neighbor Router ID: 4.4.4.4 邻居Router ID 1 Network LSA lDR产生，区域范围内洪泛； l描述该链路上与DR有FULL关系的所有路由器； Attached Router Attached Router Network Mask 32 bits OSPFv2OSPFv2 Network LSANetwork LSA Attached Router Attached Router Interface ID Options 32 bits 0 OSPFv3OSPFv3 Network LSANetwork LSA 1 Network LSA举例 RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 display ospfv3 lsdb network OSPFv3 Router with ID (1.1.1.1) (Process 1) Network-LSA (Area 0.0.0.0) LS Age: 95 LS Type: Network-LSA Link State ID: 24.0.2.2 DR Interface ID Originating Router: 2.2.2.2 DR Router ID LS Seq Number: 0x80000006 Checksum: 0xCB18 Length: 36 Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6) Attached Router: 2.2.2.2 Attached Router: 1.1.1.1 Attached Router: 3.3.3.3 1 IPv6地址信息表示 l使用三元组(Prefix-Length, PrefixOptions, Prefix)来表示并携带地址信 息，Link-LSA, Intra-Area-Prefix-LSA, Inter-Area-Prefix-LSA和AS- External-LSA携带并传播该三元组地址信息； lPrefixOptions选项: 8-bit NU位：1-该Prefix将不会参加 IPv6的单播计算； MC位：1-该Prefix将参加IPv6的组播计算； LA位： 本地地址位，1-表示该地址为本地主机地址， 该Prefix Length=128; P位： NSSA区域边界路由器是否向其他区域传播该Prefix； 8 bits NULAMCP 1 Link-LSA l每个连接的链路产生一个Link-LSA l链路(Link) 洪泛范围 l作用： 1) 向该链路上其他路由器通知本地的Link-Local地址，即到本地的下 一跳地址； 2) 收集本路由器在该链路上配置的所有的IPv6前缀，并通知该链路上 其他路由器； 3) 向Network-LSA提供选项信息。收集该链路上所有的Link-LSA，与 操作得到的该链路上Network-LSA中选项信息； 1 Link-LSA结构 Address Prefix (128 Bits) Link-LSALink-LSA Rtr Pri0 # Prefix Link Local Interface Address (128 bits) Options 32 bits Rtr Pri Rtr Pri lRtr Pri: 该路由器在该链路上的优先 级(Router Priority)； lOptions: 提供给Network LSA的 Options； lLink 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)； l#Prefix: 该LSA中携带了多少IPv6地 址Prefix； l其他： Prefix三元组； 1 Link-LSA举例 RTAdisplay ospfv3 lsdb link 24.0.2.134 显示指定LS ID的Link- LSA Link-LSA (Interface Serial6/0/0) LS Age: 17 LS Type: Link-LSA Link State ID: 24.0.2.134 接口Index Originating Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 0x80000024 Checksum: 0x7F10 Length: 68 Priority: 1 Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6) Link-Local Address: FE80:5ECC:5200:1 Number of Prefixes: 2 携带两个Prefix Prefix: 3000:1:1:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Prefix: 3000:2:2:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Serial 6/0/0: 3000:1:1:1/48 3000:2:2:1/48 1 Intra-Area-Prefix-LSA l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； lIntra-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 l每台路由器或Transit网络可以 产生多个Intra-Area-Prefix-LSA； 1 Intra-Area-Prefix-LSA l字段说明 #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 Address Prefix (128 Bits) Intra-Area-Prefix-LSAIntra-Area-Prefix-LSA Prefix Length Metric Referenced Advertising Router Referenced Link State ID Referenced Link State Type 32 bits # Prefixes Prefix Options 1 Intra-Area-Prefix-LSA (依附Router)举例 display ospfv3 lsdb intra-prefix originate-router 1.1.1.1 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0) LS Age: 20 LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA Link State ID: 0.0.0.1 Originating Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 0x8000003E Checksum: 0xA932 Length: 76 Number of Prefixes: 3 Referenced LS Type: 0x2001 参考Router LSA Referenced Link State ID: 0.0.0.0 第一个Router LSA LS ID Referenced Originating Router: 1.1.1.1 Router ID Prefix: 3000:2:2:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Metric: 1562 Prefix: 3000:1:1:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Metric: 1562 Prefix: 3000:3:3:3/128 Prefix Options: 2 (-|-|LA|-) 本地主机地址 Metric: 0 RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Serial 6/0/0: 3000:1:1:1/48 3000:2:2:1/48 Loopback 0: 3000:3:3:3/128 1 Intra-Area-Prefix-LSA (依附Transit网络)举例 display ospfv3 lsdb intra-prefix originate-router 2.2.2.2 Intra-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.0) LS Age: 1407 LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA Link State ID: 0.0.0.2 Originating Router: 2.2.2.2 LS Seq Number: 0x80000028 Checksum: 0xB1E7 Length: 68 Number of Prefixes: 3 Referenced LS Type: 0x2002 参考Network-LSA Referenced Link State ID: 24.0.2.2 DR接口ID Referenced Originating Router: 2.2.2.2 DR Router ID Prefix: 2000:1:1:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Metric: 0 Prefix: 2000:2:2:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Metric: 0 Prefix: 2000:3:3:/48 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) Metric: 0 RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Ethernet 6/0/0: 2000:1:1:1/48 Ethernet 6/0/0: 2000:2:2:2/48 Ethernet 6/0/0: 2000:3:3:3/48 1 Inter-Area-Prefix-LSA l边界路由器(ABR)产生的第3类LSA，在Area范围内洪泛； l描述了到本AS内其他区域的路由信息； l每个Inter-Area-Prefix-LSA包含一条地址前缀信息； l该LSA中不包含Link-Local地址信息; l使用32位整数作为Link State ID来区分相同的LSA； 1 Tos Type 0 Tos Metric Metric Network Mask Inter-Area-Prefix-LSA结构 OSPFv2 Type3 summary LSAOSPFv2 Type3 summary LSA Address Prefix (128 Bits) OSPFv3 Inter-Area-Prefix-LSAOSPFv3 Inter-Area-Prefix-LSA Prefix Length 0 Prefix Options LS checksumLength LS age Link State ID Advertising Router LS sequence number Options 32 bits 3 0Metric 32 bits 1 Inter-Area-Prefix-LSA举例 display ospfv3 lsdb inter-prefix originate-router 1.1.1.1 Inter-Area-Prefix-LSA (Area 0.0.0.1) LS Age: 89 LS Type: Inter-Area-Prefix-LSA Link State ID: 0.0.0.3 Originating Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 0x80000002 Checksum: 0xB5F6 Length: 36 Metric: 1562 Prefix: 3000:1:1:/48 Prefix Options: 0 RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Serial 6/0/0: 3000:1:1:1/48 3000:2:2:1/48 Loopback 0: 3000:3:3:3/128 Area 1 Inter-Area-Prefix-LSA 1 Inter-Area-Router-LSA l边界路由器(ABR)产生的第4类LSA，在Area范围内洪泛； l描述了到本AS内其他区域的ASBR路由器信息； l每个Inter-Area-Router-LSA包含一个ASBR路由器信息； lLSA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； l使用32位整数作为Link State ID来区分相同的LSA； 1 Tos Type 0 Tos Metric Metric 0 Inter-Area-Router-LSA结构 OSPFv2 Type4 summary LSAOSPFv2 Type4 summary LSAOSPFv3 Inter-Area-Router-LSAOSPFv3 Inter-Area-Router-LSA Metric 0 LS checksumLength LS age Link State ID Advertising Router LS sequence number Options 32 bits 4 0Options Destination Router ID 32 bits 1 Inter-Area-Router-LSA举例 display ospfv3 lsdb inter-router OSPFv3 Router with ID (2.2.2.2) (Process 1) Inter-Area-Router-LSA (Area 0.0.0.1) LS Age: 38 LS Type: Inter-Area-Router-LSA Link State ID: 0.0.0.1 Originating Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 0x80000001 Checksum: 0xEF02 Length: 32 Options: 0x000013 (-|R|-|-|E|V6) Metric: 1562 Destination Router ID: 4.4.4.4 ASBR Router ID RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Area 1 Static Route: 3001:1:1:/ 48 引入 1 AS-External-LSA l由ASBR路由产生，描述了区域外的路由信息； l具有自治系统(AS)洪泛范围； lLink State ID不再是ASBR Router ID，只是来和其他AS- External-LSA区分开； lAS-External-LSA不含有Link-Local地址信息; l可选项： 转发(Forwarding)地址 Tag Referenced Link State ID: 保留字段 1 TOS TOS Metric E External Route Tag Forwarding AddressReferenced Link State ID - Optional External Route Tag - Optional Forwarding address (128 Bits) - Optional Address Prefix (128 Bits) Prefix Length 0 Prefix Options 0EFT 0Metric Network Mask AS-External-LSA结构 OSPFv2 AS-External-LSAOSPFv2 AS-External-LSA OSPFv3 AS-External-LSAOSPFv3 AS-External-LSA LS checksumLength LS age Link State ID Advertising Router LS sequence number Options 32 bits 5 Metric (24-Bits) 32 bits E E: 1 Type 2 External Route 0 - Type 1 External Routes F: 是否有Forwarding Address域 T: 是否有Tag域 1 AS-External-LSA举例 display ospfv3 lsdb external OSPFv3 Router with ID (2.2.2.2) (Process 1) AS-External-LSA LS Age: 1027 LS Type: AS-External-LSA Link State ID: 0.0.0.1 Originating Router: 4.4.4.4 LS Seq Number: 0x80000004 Checksum: 0xD0C7 Length: 36 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) Metric: 1 Prefix: 3001:1:1:/48 引入的静态路由 Prefix Options: 0 (-|-|-|-) RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Area 1 Static Route: 3001:1:1:/ 48 引入 1 处理Unknown LSA lOSPFv3处理未知类型的LSA,使协议更灵活; l针对Ubit设置分别进行处理: Ubit = 0: 该Unknown LSA具有Link-Local洪泛范围; Ubit = 1: 接收并洪泛该Unknown LSA; l不能简单的丢弃Unknown LSA,在某些情况下,同一链路 上的路由器有不同的能力; 1 SPF路由计算 lSPF计算过程拓扑生成和路由计算过程相分离; Step1: 计算Router-LSA, Network-LSA得到网络拓扑; Step2: 计算Intra-Area-Prefix-LSA得到路由; RTA RTB RTC RTD 4.4.4.41.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3 Area 0 Network Ethernet 6/0/0: 2000:3:3:3/48 Serial 6/0/0: 3000:1:1:1/48 3000:2:2:1/48 Loopback 0: 3000:3:3:3/128 Ethernet 6/0/0: 2000:2:2:2/48 Ethernet 6/0/0: 2000:1:1:1/48 1 MSR对OSPFv3的实现程度 MSR系列路由器目前支持的OSPFv3特性 l支持RFC2740规定的基本特性； l支持OSPFv3 Stub区域；