⚡️IPv6邻居发现协议&路由协议&过渡技术⚡️

IPv6邻居发现协议

定义

• ND协议，IPv6中的重要基础协议

功能

• 地址解析
• 邻居不可达检测
• 地址重复检测
• 无状态地址自动配置
• 路由器重定向

报文类型

• RS：路由器请求：组播发送，组播地址前缀FF02::2，只有路由器监听该地址
• RA：路由器公告
• NS：邻居请求：组播或单播发送，组播地址前缀FF02::1，只有主机监听该组播地址
• NA：邻居公告
• Redirect：重定向消息

IPv6地址解析过程

• 主机A组播发送NS报文，请求查询主机B的MAC地址
• 主机B收到请求后，以单播回复本机MAC地址
• 主机A收到回复，在本地建立邻居缓存表项

IPv6邻居状态

• Incomplete：未完成
• Reachable：可达
• Stale：失效
• Dealy：延时
• Probe：探测

IPv6地址无状态自动配置

优点

• 真正的即插即用
• 网络迁移方便

过程

• 主机A发送RS报文，请求查询路由器的前缀和前缀长度信息
• 路由器发送RA报文，回复本机前缀和前缀长度
• 主机A用路由器的前缀和前缀长度与本机接口标识符，产生全球唯一单播地址

相关命令

[h3c-GigabitEthernet0/0]undo ipv6 nd ra halt
//解除IPv6 RA 消息抑制

IPv6路由协议

IPv6路由协议分类

按照使用位置分类

• IGP：RIPng、OSPFv3、IPv6-IS-IS
• EGP：BGP4+

按照协议算法分类

• 距离矢量协议：RIPng
• 链路状态协议：OSPFv3、IPv6-IS-IS
• 路径矢量协议：BGP4+

RIPng

定义

• 来自IPv4网络中RIPv2的扩展
• 工作机制与RIPv2基本相同

特点

• 使用UDP521端口
• 报文组播地址FF02::9
• 源地址是链路本地地址

OSPFv3

定义

• 来自IPv4网络中的OSPF协议扩展

与OSPFv2相比

• 运行机制变化
• 功能有所扩展
• 报文格式变化
• LSA格式变化

与OSPFv2的相同点

• 相同的SPF算法
• 区域和Router-id的概念一致
• 相同的邻居发现和邻接形成机制
• 相同的LSA扩散和老化机制

与OSPFv2的不同点

• OSPFv3是基于链路的，邻居双方只需在一条链路上，就算IP地址不在一个网段，也能正常建立邻居

• OSPFv3在同一条链路上可以运行多个实例

  一条IPv6的链路可以参与多个OSPFv3的进程
  一条链路上的某一个网段也只能参与到一个OSPFv3的进程
  OSPFv3的LSA中会增加一个instance的字段来描述本条LSA属于那一个进程
  

• OSPFv3通过Router-id来标识邻居，OSPFv2通过IP地址，OSPFv3的Router-id仍使用ipv4地址格式

• OSPFv3取消了报文中的验证

OSPFv3的LSA

• Router-LSA和Network-LSA不再描述网段的前缀和前缀长度，只描述路由器接口的链路本地地址和开销等参数
• 新增了9类LSA，intra-area-prefix-LSA，用来描述区域内的网段的前缀和前缀长度
• 3类和4类只是名称做了修改，分别是inter-area-prefix-LSA和inter-router-prefix-LSA
• 5类LSA无变化
• 新增8类LSA，Link-LSA，用于一条链路上描述链路本地地址信息

OSPFv3报文的变化

• 版本号变更为3
• 协议号仍然为89
• 报文的源地址是接口的链路本地地址
• 组播地址变更为FF02::5

相关命令

[h3c]ipv6 route-static 'ipv6-address' 'prefix-length' 'next-hop'      //配置IPv6静态路由
[h3c]ripng 'process-id'                                               //创建RIPng进程
[h3c-GigabitEthernet0/0]ripng 'process-id' enable                     //接口使能RIPNG
[h3c]ospfv3 'process-id'                                              //创建OSPFv3进程
[h3c-ospfv3-1]router-id 'router-id'   //配置OSPFv3的Router-id，Router-id仍为IPv4地址格式
[h3c-GigabitEthernet0/0]ospfv3 'process-id' area 'area-id'            //接口使能OSPFv3

IPv6过渡技术

产生背景

• IPv6普及仍需时间
• IPv6不可能一夜之间取代IPv4

作用

• 在IPv6和IPv4共存的时期，使两种协议可以互相通讯

技术分类

双协议栈技术

• 优点：

  实现简单，互通性好

  允许应用逐渐从IPv4过渡

• 缺点：

  只使用双栈节点本身

  成本大，不能解决IPv4地址紧缺问题

隧道技术

• 手动隧道
• 自动隧道：
  6to4隧道
  ISATAP隧道
  6PE隧道

网络地址转换/协议转换

6to4隧道

• 特点：

  必须使用6to4地址格式：
  	前缀为2002::
  	前缀长度16
  	2002::后加入IPv4对应16进制地址
  
  无需为每条隧道预先配置目的IPv4地址，由系统从6to4地址中读取
  维护方便，扩展性强
  节省系统资源
  适用于站点到站点