华为数通HCIE面试看这个就够了系列

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文章目录一、IPv6和OSPFv3。二、OSPFv3和OSPFv2协议比较。1.相同点。2.不同点。三、OSPFv3详解。1.网络前缀表示法。2.LSA。

一、IPv6和OSPFv3。

OSPFv3的报文封装在IPv6报文中，协议号依然是89。IPv6对OSPFv3有以下影响：在这里插入图片描述

其中使用链路本地地址进行报文转发的原因是：接口可以配置多个全球单播地址，不能确定用哪一个地址转发报文。使用链路本地地址进行报文转发Vlink除外的原因是：链路本地地址只能在一条链路上进行通信，虚链路建立一般都是跨链路的。OSPFv3无需设置认证字段。IPv6的拓展头AH、ESP就可以实现报文的认证和加密。二、OSPFv3和OSPFv2协议比较。 1.相同点。网络类型和接口类型。接口状态机和邻居状态机链路状态数据库（LSDB）洪泛机制（Flooding mechanism）相同类型的报文：Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文路由计算基本相同 2.不同点。

（1）OSPFv3基于链路，而不是网段。

OSPFv3运行在IPv6协议上，IPv6是基于链路而不是网段的。这样，在配置OSPFv3时，不需要考虑是否配置在同一网段，只要在同一链路，就可以不配置IPv6全局地址而直接建立联系。

（2）OSPFv3上移除了IP地址的意义。

这样做的目的是为了使“拓扑与地址分离”。OSPFv3可以不依赖IPv6全局地址的配置来计算出OSPFv3的拓扑结构。IPv6全局地址仅用于Vlink接口及报文的转发。

（3）OSPFv3支持多实例复用。

在一个共享型网络上，配置OSPFv3时指定实例同实例可以建立邻居，不同实例的不能建立邻居。一个实例只能对应一个OSPFv3进程，一个接口可以加入多个进程。链路类型可以和instance绑定。

（4）报文发生变化。

报文头部版本号从2变成了3，去掉了Auth Type字段换成了Instance ID，去掉了Auth data字段增加了一个字节的保留字段。Hello报文不同去掉了网络掩码字段，增加了 Interface ID 字段，用来标识发送该 Hello 报文的接口ID。OSPFv3中将Options字段扩展为24位。option字段在这里插入图片描述

和OSPFv2相比， OSPFv3的Option字段拓展到了24bit，增加了R比特、 V比特。在OSPFv2中， Option字段出现在每一个Hello报文、 DD报文以及每一个LSA中。在 OSPFv3中， Option字段只在 Hello报文、 DD报文、 Router LSA、 Network LSA、Inter Area Router LSA以及Link LSA中出现。R 比特：用来标识设备是否是具备转发能力的路由器。如果 R 比特置 0，宣告该节点的路由信息将不会参加路由计算，如果当前设备是一个不想转发非本地地址的报文，可以将 R 比特置 0，类似ISIS协议的OL比特，OSPF中也类似的。V6 比特：如果 V6 比特置 0，该路由器或链路也不会参加IPv6路由计算。在这里插入图片描述

当R置0时A不能访问X，但是可以访问Y；当R和V6都置0时A不能访问X，也不能访问Y。E: 如果为0，不支持AS-External-LSA洪泛；MC: 与多播相关；N: 是否在NSSA (Not So Stub Area)区域；DC: 是否支持按需拨号。

（5）LSA格式发生和功能发生变化。

OSPFv3的Router LSA和Network LSA里不包含IP地址。IP地址部分由新增的两类LSA（Link LSA和Intra Area Prefix LSA）宣告。LSA Link State ID不再包含地址信息，对于不同的LSA类型，该字段的含义如下表，同时提供与OSPFv2中含义的对比。在这里插入图片描述

OSPFv3的LSA报文里添加LSA的洪泛范围。 OSPFv3在LSA报文头的LSA Type里，添加LSA的洪泛范围，这使得OSPFv3的路由器更加灵活，可以处理不能识别类型的LSA： OSPFv3可存储或洪泛不识别报文，而OSPF只简单丢弃掉不识别报文。OSPFv3允许洪泛范围为区域或链路本地（Link-local），并且设置U位（报文可按洪泛范围为链路本地来处理）的不识别报文存储或通过Stub区域。

例如，RouterA和B都可识别某类LSA，它们之间通过RouterC连接，但RouterC不识别该类LSA。这样，当RouterA洪泛此类LSA时，RouterC虽然不识别，但还是可以洪泛给RouterB，B收到后继续处理。

如果运行的是OSPF协议，只会丢弃不能识别的报文，RouterB则不能收到此类LSA。具体内容如下：OSPFv3的LSA Type字段由OSPFv2的8比特扩充为16比特，增加了以下比特位。在这里插入图片描述

U 位：描述了路由器收到一个类型未知的 LSA 时如何处理，如果 U 比特置 1，则对于未知类型的 LSA 按照 LSA 中的 LS Type 字段描述的泛洪范围进行泛洪；如果 U 比特置 0，对于未知类型的 LSA 仅在链路范围内泛洪。 S2/S1 位：共同标识 LSA 的泛洪范围，取值 00 表示 LSA 只在产生该 LSA 的本地链路上泛洪；取值 01 表示 LSA 的泛洪范围为产生该 LSA 的路由器所在区域；取值 10 表示 LSA 将在整个自治系统内进行泛洪；取值 11 保留。 LSA Function Code： LSA 类型编码，描述 LSA 的类型。

在这里插入图片描述

新增两种LSA

Link LSA：用于路由器宣告各个链路上对应的链路本地地址及其所配置的IPv6全局地址，仅在链路内洪泛。Intra Area Prefix LSA：用于向其他路由器宣告本路由器或本网络（广播网及NBMA）的IPv6全局地址信息，在区域内洪泛。

OSPFv3利用IPv6链路本地地址

OSPFv3是运行在IPv6上的路由协议，同样使用链路本地地址来维持邻居，同步LSA数据库。除Vlink外的所有OSPFv3接口都使用链路本地地址作为源地址及下一跳来发送OSPFv3报文。这样的好处是：不需要配置IPv6全局地址，就可以得到OSPFv3拓扑，实现拓扑与地址分离。通过在链路上泛洪的报文不会传到其他链路上，来减少报文不必要的泛洪来节省带宽。

（6）OSPFv3移除所有认证字段。 OSPFv3的认证直接使用IPv6的认证及安全处理，不再需要其自身来完成认证，使用协议时只需关注协议本身即可。

三、OSPFv3详解。 1.网络前缀表示法。

在OSPFv2中，使用“IP网段＋掩码”来表示前缀信息，比如在1类LSA中使用Link type的stubnet描述直连网络的路由信息，2、3、5、7类中都使用LS Id加Net mask描述路由信息，结构很不清晰。在OSPFv3的8、9类LSA中，使用专门的三元组（Prefix-Length, PrefixOptions, Prefix）来表示前缀信息。由LSA通告的每个前缀都拥有一个自己的PrefixOptions 字段。在这里插入图片描述

Prefix-Length：1字节。前缀的bit位长度，对于缺省路由该字段取值为0

PrefixOptions：1字节。前缀信息的选项，用来描述前缀的某些特殊属性字段，格式如下：在这里插入图片描述

NU位：非单播位。如果设置为1，则这个前缀不会纳入IPv6单播路由计算中。 LA位：本地地址位。如果设置为1，则这个前缀是路由器的一个接口地址。 MC位：组播位。如果设置为1，则这个前缀应该纳入组播计算中，否则不纳入组播计算。 P位：传播位。如果一个NSSA区域的前缀需要被ABR传播出去，就需要设置这一位。

Prefix：长度不定，为4字节的倍数。用于表示前缀的IPv6网络地址信息。

2.LSA。

（1）Link-LSA。在这里插入图片描述

Rtr Pri：该路由器在该链路上的优先级(Router Priority)；Options：描述该路由的能力；Link Local Interface Address：该接口的本地链路地址，用于路由的下一跳计算；#Prefix：所包含前缀的个数；其他： Prefix三元组。

8类LSA，这是新增的LSA，它具有链路泛洪范围，路由器会为每个启动了OSPFv3的接口产生一个Link-LSA。它的作用在于：

向链路上的其他路由器通告本地链路地址，作为它们的下一跳地址；向链路上的其他路由器通告本地链路上的所有IPv6前缀；在广播网络和NBMA网络上为DR提供Options取值。

（2）Intra-Area-Prefix-LSA。在这里插入图片描述

#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。

9类LSA，用于描述路由器自身直连的路由信息，区域内泛洪，当设备接口存在bro/NBMA型链路，则该链路的前缀不在9类LSA中进行描述。9类LSA的作用如下：

Bro/NBMA链路上的DR产生9类LSA对该链路上的所有全局单播前缀进行统一的描述。DR收集该链路上的link-lsa，将其中的全局单播前缀统一通过一条9类LSA进行描述。

根据参考信息，可知道前缀信息具体依附于那条具体的1、2类LSA。根据所参考的LSA不同可分为以下两种情况：

参考Router-LSA，由各路由器分别生成，用于发布点到点链路的前缀信息以及Stub网络的前缀信息；参考Network-LSA，由DR生成，用于发布该链路对应网络上的所有前缀信息，这些前缀来自链路上所有路由器各自生成的Link-LSA。但是，Link-LSA中的本地链路地址信息、NU或LA位置1的前缀除外。（NU：非单播地址，LA：环回口地址）

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