【原】【干货】IPv6静态路由独家课堂笔记，快拿出你的小本本~~

网络工程师老杨 2021-08-05

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OSPFv3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LSA。
变化点：
*LS Type：扩展到2Byte，Link State Type，链路状态类型。
*U：1bit，标识对未知LSA的处理方法。
*S2/S1：2bit，标识LSA的泛洪范围。
LSA Function Code：13bit，LSA功能代码，标识了LSA的类型。
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，即泛洪到始发区域内的所有路由器。

▪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外其它各域的校验和。
Length：2Byte，LSA的总长度，包括LSA Header，以字节为单位。

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。

如表中所示，OSPFv3的LS Type字段，U位缺省为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。
重要字段介绍：
Link Type：1Byte，链路类型。
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。
OSPFv3的Router-LSA字段解释：
W：Wild-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。

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，在所属的区域内传播。
重要字段介绍：
Attached Router：4Byte，相连的路由器，指连接在同一个网段上的所有路由器的Router ID，也包括DR的Router ID。
OSPFv3的Network-LSA字段解释：
Options：与Router-LSA中的Options字段相同。

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LSA。
重要字段介绍（描述前缀的三元组）：
PrefixLength：1Byte，前缀的比特数。
PrefixOptions：1Byte，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。PrefixOptions字段格式如下：
P位: 1bit，传播位。
MC位: 1bit，组播位。
LA位: 1bit，本地地址位。
NU位: 1bit，非单播位。
Address Prefix：变长，IPv6地址前缀。
OSPFv3的Inter-Area-Prefix-LSA字段解释：
Metric：3Byte，到目的地址的开销值。
PrefixOptions：由LSA公告的每个前缀都拥有一个自己的PrefixOptions字段。
▪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。
▪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。
▪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。
▪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。
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。对于所描述的每一个ASBR，ABR都会单独发送一个Type4的LSA 。
重要字段介绍：
Destination Router ID：4Byte，LSA中描述的目的路由器的Router ID，即ASBR的Router ID。
OSPFv3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。

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）。
重要字段介绍：
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
OSPFv3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。
▷Forwarding Address：4Byte，可选的128位IPv6地址，当前面的F位为1时存在。表示到达目的的数据应该转发到这个地址。
▷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是，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，可以很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。
重要字段介绍：
▷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）。
OSPFv3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。
▷Number of Prefixes：4Byte，该LSA中携带的IPv6地址前缀个数。
▷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。

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；而OSPFv3的此两类LSA仅包含拓扑信息，那OSPFv3如何描述网段信息呢？
Type9 LSA描述的是网段信息，只在所属的区域内传播，它需要依赖于拓扑信息，才能实现OSPFv3的路由计算。其类型可以分为两种：
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。
OSPFv3的Intra-Area-Prefix-LSA字段解释： ▷Number of Prefixes：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、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。
▷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。

OSPFv3的LSA举例

如图所示：R1、R2、R3和R4运行OSPFv3路由协议，且均部署在骨干区域。
网络稳定后，查看R2的LSDB，可以查看到该路由器的Router-LSA（Type1）、Network-LSA（Type2）、Link-LSA（Type8）和Intra-Area-Prefix-LSA（Type9）。

Link-LSA举例

输出信息解释：
LS age：LSA的老化时间。
LS Type：LSA的类型。有如下类型：
▪Router-LSA、Network-LSA、Inter-Area-Prefix-LSA、Inter-Area-Router-LSA、AS-external-LSA、NSSA-LSA、Link-LSA、Intra-Area-Prefix-LSA
Link State ID：LSA报文头中的链路状态ID。Originating Router：产生LSA的路由器。
LS Seq Number：LSA序列号（来自LSA报头）。Checksum：LSA的校验和。
Length：LSA的长度。
Priority：该Link对应接口的优先级。
Options：该Link的Option值。
Link-Local Address：链路本地地址。
Number of Prefixes：该LSA中包含的IPv6前缀数目。
Prefix：IPv6前缀。
Prefix Options：前缀Option值。