小乔 发表于 2022-9-26 11:08:26

OSPFv3和OSPFv2比较

OSPFv3
OSPFv3的基本工作原理OSPFv3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)https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164024228-1502266240.pngOSPFv3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
[*]对特殊区域、虚连接、多进程的支持
OSPFv3的基本工作原理与OSPFv2相似https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164024738-1962393245.pngOSPFv3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

[*]OSPFv3报文和Router LSA/Network LSA中不包含IP地址
[*]OSPFv3的LSA中定义了LSA的泛洪范围
[*]OSPFv3中创建了新的LSA承载IPv6地址和前缀
[*]OSPFv3邻居不再由IP地址标识，只由Router ID标识

唯一邻居标识：Router IDOSPFv3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表示
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164025235-124853822.pngOSPFv3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https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164025711-396266949.png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
[*]运行在同一条物理链路上的多个OSPFv3实例，分别和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
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164026063-2013033368.pngOSPFv3对链路本地地址的使用
[*]
OSPFv3使用链路本地地址(FE80::/10)作为发送报文的源地址和路由的下一跳

[*]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

https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164026436-1145528964.pngIPv6使用链路本地地址(Link-Local Address)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IPv6报文，此类报文只在同一链路有效OSPFv3报文OSPFv3与OSPFv2有相同类型的报文
[*]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好(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：缺省值为0。允许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
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164026785-9047196.png
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

https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164027125-2031347500.png字段介绍：
[*]Rtr Pri：1Byte，Router Priority，DR优先级。默认为1。如果设置为0，则路由不能参与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(Hello报文发送的时间间隔：通常为10秒)
[*]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(通常是：40秒)
[*]Designated Router ID：4Byte，DR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
OSPFv3中的LSAOSPFv3的LSA头部与OSPFv2的LSA头部相比，OSPFv3的LSA头部去掉了Options字段，并扩充了LS Type字段。OSPFv3同样使用LS Type、Link State ID和Advertising Router三元组唯一地标识一个LSAhttps://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164027497-898875060.png
字段介绍：
[*]LS Age：2Byte，LSA产生后所经过的时间，以秒为单位。无论LSA是在链路上传送，还是保存在LSDB中，其值都会在不停的增长
[*]
LS Type：2Byte，LSA的类型。该字段的高3位标识LSA的通用属性，剩下的比特位标识LSA的特定功能

[*]
U位标识了对未知LSA的处理方法，即标识了不识别LSA功能代码的路由器应如何处理LSA

[*]0：把此LSA当作具有链路本地泛洪范围来对待，从而只能泛洪到本地链路上
[*]1：把此LSA当作类型已知的LSA来处理，也就是存储下来并泛洪出去
[*]
S2/S1位标识了LSA的泛洪范围

[*]S2 S1 = 0 0：链路本地范围内，即只在始发链路上泛洪
[*]S2 S1 = 0 1：区域范围内，即泛洪到始发区的所有路由器
[*]S2 S1 = 1 0：AS范围内，即泛洪到本AS的所有路由器
[*]S2 S1 = 1 1：预留

[*]Link State ID：4Byte，本地32位标识符，与IPv6地址无关，与LSA中的LS Type和Advertising Router一起在路由域中描述一个LSA。OSPFv3与OSPFv2相比，Link State ID不再包含地址信息
[*]Advertising Router：4Byte，产生此LSA的路由器的Router ID
[*]LS Sequence Number：4Byte，LSA的序列号。其他路由器根据这个值可以判断哪个LSA是最新的。
[*]LS Checksum：2Byte，除了LS Age外其他各域的校验和
[*]Length：2Byte，LSA的总长度，包括LSA Header，以字节位单位
OSPFv3的LSA类型
[*]OSPFv3与OSPFv2相比，具有类似的LSA名称，但是功能略有区别
[*]OSPFv3新增了两类LSA，包括：链路LSA和区域内前缀LSA
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164027844-1801088468.png如表中所示，OSPFv3的LS Type字段，U位缺省位0；除Type5和Type8的LSA外，其余的LSA泛洪范围都是区域范围内(S2 S1 = 0 1)
[*]链路本地范围。LSA仅在本地链路上泛洪，包括：Link-LSA
[*]区域范围。LSA在单个OSPF区域内泛洪，包括：Router-LSA、Network-LSA、Inter-Area-Prefix-LSA，Inter-Area-Router-LSA、NSSA LSA和Intra-Area-Prefix-LSA
[*]AS范围。LSA在整个路由域(自治系统)中扩散，包括：AS-External-LSA
Type1：Router-LSA在OSPFv2中，通过Link Type、Link ID以及Link Data来描述一个接口信息。在OSPFv3中，设备会为每个运行OSPFv3接口所在的区域产生一个LSA，描述了设备的链路状态(Link Type、Interface ID、Neighbor Interface ID和Neighbor Router ID)和开销，在所属的区域内传播https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164028185-1662337180.pngOSPFv3的Router-LSA字段解释：
[*]W：Wide-Card Receiver，值为1时，表示该路由器支持组播路由
[*]V：Virtual Link，值为1时，表示产生此LSA的路由器是虚连接的一端
[*]E：External，值为1时，表示产生此LSA的路由器是ASBR
[*]B：Border，值为1时，表示产生此LSA的路由器是ABR
[*]
Options：3Byte，可选项

[*]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
[*]
Link-Type：1Byte，链路类型

[*]1：点到点连接到另一台路由器
[*]2：连接到一个传送网络(Transit Network)
[*]3：保留
[*]4：虚链路
[*]metric：2Byte，流量出接口的开销值
[*]Interface ID：4Byte，接口ID
[*]Neighbor Interface ID：4Byte，邻居的接口ID
[*]Neighbor Router ID：4Byte，邻居的路由器ID
Type2：Network-LSA与OSPFv2相比，OSPFv3的Network-LSA删除了网络掩码字段，仅用相连的路由器的Router ID来描述本网段的链路状态，由DR产生，在所属区域内传播https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164028507-1693021474.pngOSPFv3的Network-LSA字段解释：
[*]Options：与Router-LSA中的Options字段相同
[*]Attached Router：4Byte，相连的路由器，指连接在同一网段上的所有路由器的Router ID，也包括DR的Router ID
Type3：Inter-Area-Prefix-LSA与OSPFv2类似，由ABR产生，描述区域内某个IPv6地址前缀的路由，并通告给其他相关区域。每个IPv6地址前缀，ABR都会单独发送一个Type3的LSAhttps://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164028888-211651563.pngOSPFv3的Inter-Area-Prefix-LSA字段解释：
[*]Metric：3Byte，到目的地址的开销值
[*]PrefixLength：1Byte，前缀的比特数
[*]
PrefixOptions：表示这个前缀的一些特性，以便在各种不同的路由计算时做相应的判断和处理

[*]P：传播位。如果一个NSSA区域的前缀需要被ABR转播出去，就需要设置这一位
[*]MC：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
[*]LA：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
[*]MU：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
[*]Address Prefix：变长，IPv6地址前缀
注意：缺省路由的前缀长度为0。ABR也能够始发一个区域间Type3的LSA向一个末梢区域通告一条缺省路由Type4：Inter-Area-Router-LSA与OSPFv2类似，由ABR产生，描述到ASBR的路由，通告给除ASBR所在区域的其他相关区域。对于所描述的每个ASBR，ABR都会单独发送一个Type4的LSAhttps://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164029205-676100147.pngOSPFv3的Inter-Area-Router-LSA字段解释：
[*]Options：Options字段描述的不是源路由器的能力，而是目的路由器所支持的能力，所以此字段值应该等于目的路由器的Router-LSA的Options字段值
[*]Metric：3Byte，到目的地址的开销值
[*]Destination Router ID：4Byte，LSA中描述的目的路由器的Router ID，即ASBR的Router ID
Type5：AS-External-LSA与OSPFv2类似，由ASBR产生，描述到达AS外部的一个前缀的路由，通告到所有的区域(除了Stub区域和NSSA区域)https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164029547-990555648.pngOSPFv3的AS-External-LSA字段解释：
[*]
E：1bit，外部路由的Metric类型

[*]如果设置为1，表示此为2类外部路由，其Metric不随着路由的传递而增长
[*]如果设置为0，表示此为1类外部路由，其Metric随着路由的传递而增长
[*]F：1bit，如果设置为1，则表示后面的Forwarding Address可选字段存在
[*]T：1bit，如果设置为1，则表示后面的External Route Tag可选字段存在
[*]Metric：3Byte，到目的地址的开销值
[*]PrefixLength、PrefixOptions和Address Prefix为描述前缀的三元组，与Inter-Area-Prefix-LSA中该字段含义相同
[*]
Referenced LS Type：2Byte，引用链路状态类型，表明这个LSA是否需要参考其他LSA

[*]0：不参考
[*]1：参考Router-LSA
[*]2：参考Network-LSA
[*]Forwarding Address：4Byte，可选的128位IPv6地址，当前面的F位位1时存在，表示到达目的的数据应该转发到该地址
[*]External Route Tag：4Byte，可选的标记位。可以用于ASBR之间的通信。一个比较常见的例子时，在OSPF自治系统的两个边界路由器上进行路由引入时，通过对引入的路由进行标记，可以方便地进行路由过滤
[*]Referenced Link State ID：4Byte，若Referenced LS Type不为0，则该字段存在，表示引用链路状态ID
新增Type8：Link-LSA每个设备都会为每个链路产生一个Link-LSA，仅在始发链路内泛洪。Link-LSA作用：
[*]向该链路上其他路由器通告本接口的链路本地地址
[*]向该链路上其他路由器通告本接口的IPv6前缀列表
[*]向该链路上其他路由器通告本链路始发的Network-LSA中设置的可选项
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164029925-1557059357.pngOSPFv3的Link-LSA字段解释：
[*]Rtr Pri：1Byte，该路由器在该链路上的优先级(Router Priority)
[*]Options：3Byte，提供给Network-LSA的Options
[*]Link-Local Interface Address：16Byte，路由器与该链路相连的接口上配置的链路本地地址(该地址只出现在Link-LSA中)
[*]Number of Prefixes：4Byte，该LSA中携带的IPv6地址前缀个数
[*]PrefixLength、PrefixOptions和AddressPrefix为描述前缀的三元组，与Inter-Area-Prefix-LSA中该字段含义相同
新增Type9：Intra-Area-Prefix-LSA在OSPFv2中，可以通过Type1和Type2的LSA来描述拓扑信息和网段信息；OSPFv3使用Type9 LSA描述网段信息，只在所属区域内传播，它需要依赖于拓扑信息，才能实现OSPFv3的路由计算。其类型可分为两种：
[*]每台设备均产生描述与Router-LSA相关联的IPv6前缀地址的Type9 LSA
[*]DR会产生描述与Network-LSA相关联的IPv6前缀地址的Type9 LSA
https://img2022.cnblogs.com/blog/2879831/202207/2879831-20220717164030379-242790010.pngOSPFv3的Intra-Area-Prefix-LSA字段解释：
[*]Number Of Prefix：4Byte，该LSA中携带的IPv6地址前缀个数。必要的话，可以通过多个Intra-Area-Prefix-LSA来携带前缀，这样可以控制LSA的长度
[*]
Referenced LS Type：4Byte，表明这个LSA是参考一个Router-LSA，还是一个Network-LSA

[*]1：表示参考一个Router-LSA
[*]2：表示参考一个Network-LSA
[*]
Referenced Link State ID：4Byte

[*]设为0：当这个LSA是参考一个Router-LSA时
[*]设为该链路的DR的Interface ID：当这个LSA是参考一个Network-LSA时
[*]
Referenced Advertising Router：4Byte

[*]设为这个路由器的Router ID：当这个LSA是参考一个Router-LSA时
[*]设为该链路的DR的Router ID：当这个LSA是参考一个Network-LSA时
[*]PrefixLength、Prefix Options和Address Prefix为描述前缀的三元组，与Inter-Area-Prefix-LSA中该字段含义相同
[*]Metric：2Byte，前缀开销值。与Router-LSA的接口开销值相同单位
在OSPFv3中，当一条链路或它的前缀发生变化时，相连的路由器会发送一个Intra-Area-Prefix-LSA。但是，这条LSA不会触发SPF计算。


JonasWolfxin 发表于 2022-10-2 19:27:34

衷心感谢分享优质资源！

Keithlhc 发表于 2022-10-3 15:20:02

thx for sharing{:6_267:}{:6_267:}{:6_267:}

bluesky9611 发表于 2022-10-18 17:32:26

非常好，谢谢了！！！！

welinker448 发表于 2025-3-14 02:23:08

{:6_267:}{:6_267:}{:6_267:}
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