演示：在IPv6的环境中启动OSPFv3

第十二章理解下一代IP地址——IPv6任务12.4.3理解并配置：IPv6的OSPFv3

OSPFv3主要用于在IPv6网络中提供路由功能，OSPFv3是基于OSPFv2开发的用于IPv6网络的路由协议。而无论是OSPFv2还是OSPFv3在工作机制上基本相同；但为了支持IPv6地址格式，OSPFv3对OSPFv2做了一些改动。下面将介绍OSPFv3与OSPFv2的异同点。OSPFv3与OSPFv2类似也使用组播进行工作，OSPFv3的DR路由器使用众所周知的IPv6组播地址FF02::6，它类似于IPv4环境中的224.0.0.6；其他的OSPFv3路由器使用FF02::5这个组播地址，它类似于IPv4环境中的224.0.0.5任务12.4.3OSPFv3协议的设计思路和工作机制与OSPFv2基本一致，相同点如下OSPFv3与OSPFv2的相同点数据包类型相同：包括Hello、DBD（数据库描述）、LSR（链路状态请求）、LSU（链路状态更新）和LSAck（链路状态确认包）。区域划分相同：包括骨干区域、一般区域、末节区域、NSSA（次末节区域）和完全末节区域。路由器类型相同：包括内部路由器（InternalRouter）、骨干路由器（BackboneRouter）、区域边界路由器（AreaBorderRouter）和自治系统边界路由器（AutonomousSystemBoundaryRouter）。使用网络类型相同：包括点到点网络、点到多点网络、多路访问网络、NBMA网络。邻居发现和邻接关系形成机制相同：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，如果双方一致就会形成邻居关系。LSA泛洪和同步机制相同：为了保证LSDB内容的正确性，需要保证LSA的可靠泛洪和同步。DR选举机制相同：在NBMA网络和广播网络中，DR和BDR的选举过程相同。路由计算方法相同：采用最短路径优先算法（SPF）计算路由。任务12.4.3OSPFv3与OSPFv2的不同点为了适应IPv6运行环境，支持IPv6报文的转发，OSPFv3相对OSPFv2做了相关的改进，使得OSPFv3可以独立于网络层协议，并且其扩展性加强，可以满足未来的需求。OSPFv3与OSPFv2的不同点如下。基于链路的运行。使用IPv6本地链路地址。链路支持多实例复用。通过路由器ID唯一标识邻居。认证的变化。OPSFv3更灵活地处理未知的LSA类型。OSPFv3增加了本地链路洪扩散的范围。OSPFv3取消了寻址的概念。任务12.4.3理解基于链路的运行OSPFv2是基于网络运行的，也就是说，两台路由器要形成邻居关系，它们必须在同一个子网内。OSPFv3是基于链路运行的，一条链路可以划分为多个IPv6前缀（类似于子网的概念），节点即使不在同一个前缀范围内，但只要在同一链路上也可以形成邻居关系，这与OSPFv2完全不同，因为在IPv6中一条链路可以属于多个子网。理解使用IPv6本地链路地址OSPFv3将使用本地链路地址作为报文发送的源地址。一台路由器可以学习到同一链路上相连的所有路由器的本地链路地址，并使用这些本地链路地址作为下一跳来转发报文。但是在虚拟链路连接上，必须使用全球范围地址或者本地站点地址作为OSPFv3协议报文发送的源地址。本地链路地址只在本地链路上有意义，且只能在本地链路上泛洪。任务12.4.3理解链路支持多实例复用在OSPFv3中支持链路多实例复用，所谓链路多实例复用，是指在一条共享型广播链路上可以运行多个OSPF实例（Instance）。比如：如图12.113所示，路由器R1与R2属于同一个OSPF路由域，路由器R3和R4属于另一个OSPF路由域，但是它们连接到同一个广播网络中，共享同一条链路且都能相互建立邻居关系，正常的行为应该是让路由器R1与R2建立邻居关系，路由器R3与R4建立邻居关系，你总不能让路由器R1和R3或者路由器R2和R4建立邻居吧，因为它们不处于同一个OSPF路由域。当然，在OSPFv2中可以使用OSPF的认证功能来隔离这两个OSPF路由域，但这并不是一种完美的解决方案，因为OPSF路由器将不断地记录被其他邻居拒绝的OSPF认证失败的数据包。而在OSPFv3中链路支持多实例复用，是因为在OSPFv3报文头中添加了InstanceID字段。如果接口配置的InstanceID与接收的OSPFv3报文的InstanceID不匹配，则丢弃该报文，从而无法建立起邻居关系。图12.113链路支持多实例复用示意图任务12.4.3理解通过路由器ID唯一标识邻居在OPSFv2中，当OSPF运行在广播网络或者NBMA网络上时，OSPFv2的邻居是通过路由器的接口地址进行标识的，而其他链路的OSPFv2的邻居则通过路由器ID（RID）来表示。在OSPFv3中取消了这种不一致性，所有类型的链路全部通过RID来标识邻居，而且OPSFv3的RID将会作为配置的必需项，在OPSFv2中RID的配置是可选项。在OSPFv3中如果不为路由器配置RID，那么OSPFv3将无法启动，会出现如图12.114所示的提示。图12.114提示配置OSPFv3的RID理解认证的变化在OSPFv2中OSPF拥有自己特有的认证方式，认证消息被包含在OSPFv2的数据包中。OSPFv3自身不再提供认证功能，而是通过使用IPv6提供的安全机制来保证自身报文的合法性。所以，OSPFv2报文中的认证字段，在OSPFv3报文头中被取消。任务12.4.3理解OPSFv3更灵活地处理未知的LSA类型在OSPFv2中会对未知的LSA做丢弃处理，而在OSPFv3中可以把这些未知的LSA当作本地链路泛洪扩散范围，这类似于这些未知的LSA被识别一样，但是在它们自己的SPF算法中将被忽略，这样做的结果是OSPFv3处理网络的变化比OSPFv2更容易。理解OSPFv3增加了本地链路泛洪扩散的范围因为IPv6的本地链路地址有广泛的用途，所以OSPFv3增加了一个本地链路泛洪扩散的范围，新增加的LSA叫作链路LSA，它用来携带单条链路上邻居相关联的信息，这种类型的LSA只在本地链路范围内泛洪，所以它不能超出路由器以外进行扩散。理解OSPFv3取消了寻址的概念OSPFv3的路由器LSA和网络LSA不再携带IP地址，这加强了OSPF的扩展性。任务12.4.3在IPv6环境中OSPFv3的配置

演示目标：在IPv6环境中配置路由协议OSPFv3。演示环境：如图12.115所示。图12.115配置OSPFv3的实验环境演示背景：分别在路由器R1、R2、R3上配置三个环回接口，并分别配置三个全球单播范围内的IPv6地址，模拟三个不同的IPv6前缀（类似于IPv4的子网），然后在三台路由器上启动OSPFv3，最后观察IPv6的路由学习结果，查看OSPFv3的邻居关系等。任务12.4.3演示步骤：首先完成路由器R1、R2、R3的IPv6的基础配置，其中包括启动IPv6、配置IPv6的接口地址和激活接口，具体配置如下。路由器R1的基础配置：R1(config)#ipv6unicast-routing *启动IPv6路由功能R1(config)#interfacee1/0 *进入E1/0接口模式R1(config-if)#ipv6enable *在接口模式下启动IPv6，将自动生成本地链路地址R1(config-if)#noshutdown *激活该接口R1(config-if)#exit

R1(config)#interfaceloopback1R1(config-if)#ipv6address2001:1::1/64任务12.4.3路由器R2的基础配置：R2(config)#ipv6unicast-routing

R2(config)#interfacee1/0R2(config-if)#ipv6enableR2(config-if)#noshutdownR2(config-if)#exitR2(config)#interfaceloopback1R2(config-if)#ipv6address2001:2::1/64路由器R3的基础配置：R3(config)#ipv6unicast-routingR3(config)#interfacee1/0R3(config-if)#ipv6enableR3(config-if)#noshutdownR3(config-if)#exitR3(config)#interfaceloopback1R3(config-if)#ipv6address2001:3::1/64任务12.4.3现在，在完成基础配置的基础上，开始在各台路由器上启动OSPFv3路由协议，具体配置如下。路由器R3的OSPFv3配置：R3(config)#ipv6routerospf1 *启动OSPFv3的路由进程１R3(config-rtr)#router-id3.3.3.3 *为OSPFv3配置路由器ID（RID）R3(config-rtr)#exit *退出OSPFv3的路由配置模式R3(config)#interfacee1/0 *进入E1/0接口模式R3(config-if)#ipv6ospf1area0 *使该接口加入到OSPFv3进程１并声明区域为0R3(config-if)#exitR3(config)#interfaceloopback1

R3(config-if)#ipv6ospf1area0R3(config-if)#exit注意：在配置OSPFv3时，必须为路由器进程配置路由器ID（R0ID），这与OSPFv2完全不同，在OSPFv2的环境中，RID是一个可选项配置，但是在OSPFv3的环境中RID是必须配置的，否则OSPFv3将无法启动。OSPFv3的RID仍然以点分十进制的方式显示，比如1.1.1.1，这很像IPv4地址的表达方式。任务12.4.3路由器R2的OSPFv3配置：R2(config)#ipv6routerospf1R2(config-rtr)#routerR2(config-rtr)#router-id2.2.2.2R2(config)#interfacee1/0R2(config-if)#ipv6ospf1area0R2(config-if)#exitR2(config)#interfaceloopback1R2(config-if)#ipv6ospf1area0R2(config-if)#exit路由器R1的OSPFv3配置：R1(config)#ipv6routerospf1R1(config-rtr)#router-id1.1.1.1R1(config-rtr)#exitR1(config)#interfacee1/0R1(config-if)#ipv6ospf1area0R1(config-if)#exitR1(config)#interfaceloopback1R1(config-if)#ipv6ospf1area0R1(config-i