分享从零开始学习网络设备配置--任务4.4 使用动态路由OSPFv3实现网络连通

任务描述

       由于RIPng不适用于复杂的网络，考虑到公司的未来发展，需要不断扩大网络规模。某公司在企业网络升级时，选择 OSPFv3路由协议实现网络连通，降低网络拓扑变化引发的人工维护工作量并加快网络收敛的速度。   公司内部的所有设备均运行IPv6的动态OSPFv3路由协议，实现技术部、销售部和财务部的网络互联互通。

任务要求

（1）要求所有路由器均运行OSPFv3动态路由协议，网络拓扑图如图

（2）路由器和交换机的端口IPv6地址设置如表

（3）计算机的IPv6地址设置如表

（4）在路由器和交换机上均运行动态路由OSPFv3路由协议，实现全网的互连互通。

知识准备

 1．OSPFv3概述  

OSPFv3是OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）版本3的简称，主要提供对IPv6的支持，遵循的标准为RFC 2740（OSPF for IPv6）。  OSPFv3和OSPFv2在很多方面是相同的：

（1）Router ID，Area ID仍然是32位的。

（2）相同类型的报文：Hello报文，DD（Database Description，数据库描述）报文，LSR（Link State Request，链路状态请求）报文，LSU（Link State Update，链路状态更新）报文和LSAck（Link State Acknowledgment，链路状态确认）报文。

（3）相同的邻居发现机制和邻接形成机制。

（4）相同的LSA扩散机制和老化机制。  

OSPFv3和OSPFv2的不同点主要有：

（1）OSPFv3是基于链路（Link）运行，OSPFv2是基于网段（Network）运行。

（2）OSPFv3在同一条链路上可以运行多个实例。

（3）OSPFv3是通过Router ID来标识邻接的邻居。OSPFv2则是通过IP地址来标识邻接的邻居。

 2．OSPFv3的协议报文  

和OSPFv2一样，OSPFv3也有五种报文类型，分别是Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。  这五种报文有相同的报文头部，但是它和OSPFv2的报文头部有一些区别，其长度只有16字节，且没有认证字段。另外就是多了一个Instance ID字段，用来支持在同一条链路上运行多个实例。  OSPFv3的报文头部结构如图

主要字段的解释如下：

（1）Version #：OSPF的版本号。对于OSPFv3来说，其值为3。

（2）Type：OSPF报文的类型。数值从1到5，分别对应Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。

（3）Packet Length：OSPF报文的总长度，包括报文头部在内，单位为字节。

（4）Instance ID：同一条链路上的实例标识。

（5）0：保留位，必须为0。

3．OSPFv3的LSA类型

LSA（Link State Advertisement，链路状态通告）是OSPFv3协议计算和维护路由信息的主要来源。在RFC2740中定义了七类LSA，具体描述如表

4．OSPFv3的定时器

OSPFv3的定时器包括：OSPFv3的报文定时器、LSA的延迟时间和SPF定时器。

（1）OSPFv3的报文定时器。 Hello报文周期性地被发送至邻居路由器，用于发现与维持邻居关系、选举DR与BDR。注意，网络邻居间的Hello时间间隔必须一致，并且Hello时钟的值与路由收敛速度、网络负荷大小成反比。

（2）LSA的延迟时间。 由于LSA在本路由器的LSDB（Link State Database，链路状态数据库）中会随时间老化（每秒加1），但在网络的传输过程中却不会随时间老化，所以有必要在发送之前就将LSA的老化时间增加上传送延迟时间。对于低速网络，该项配置尤为重要。

（3）SPF定时器。 当OSPFv3的LSDB发生改变时，需要重新计算最短路径，如果每次改变都立即计算最短路径，将占用大量资源，并会影响路由器的效率，通过调节SPF（Shortest Path First，最短路径优先）的计算延迟时间和间隔时间，可以避免在网络频繁变化时过多的占用资源。

5.关键技术命令解析

（1）在系统视图使能OSPFv3进程，并进入OSPFv3视图。

process-id表示OSPFv3进程号，取值范围为1~65 535的整数，默认值为1。例如：

（2）在指定OSPFv3进程视图配置路由器的router id

route id长度为32位，用于OSPFv3路由协议选举DR和BDR。例如：

（3）在端口视图配置OSPFv3区域。

area-id表示区域号，取值范围为0~4294967295，0表示骨干区域。例如：

任务实施

1.参照图搭建网络拓扑，连线全部使用直通线，开启所有设备电源。

2.启用路由器和端口的IPv6功能，并配置路由器端口的IPv6地址。具体的配置方法请参照本项目中任务4.3的R1和R2的基本配置。

3.启用交换机和VLANIF端口的IPv6功能，并配置VLANIF端口的IPv6地址。具体的配置方法请参照本项目中任务4.3的SW3A的基本配置。

4.配置OSPFv3路由。

（1）在路由器R1和R1端口上开启OSPFv3功能。

（2）在路由器R2和R2端口上开启OSPFv3功能。

（3）在交换机SW3A和SW3A的VLANIF端口上OSPFv3功能。

任务验收

1.查看IPv6的路由表。 在路由器R1上，使用display ipv6 routing-table protocol OSPFv3命令查看R1的路由表。

2.测试全网连通性。 在PC1、PC2和PC3上配置IPv6地址、前缀长度和IPv6网关，请参照任务4.3中的设置。 单击PC1的“命令行”选项卡，在“PC>”处输入要测试的内容，这里去ping PC2和PC3的IPv6地址，按“Enter”进行测试，测试结果显示全网通，RIPng路由配置成功，如图

任务小结

（1）OSPFv3延续了大部分OSPF的工作原理。

（2）OSPFv3配置比OSPF还简单，只需要进入每个使用到的端口（包括逻辑端口） 使能OSPFv3功能即可，无需宣告网络。