华为网络hcie面试题-三大协议对IPV6的支持.docx

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1、三大协议对IPV6的支持为了支持IPV6,OSPF在V2的基础上重新制定了一介新的版本-OSPFV31、OSPFv3基于链路，OSPFV2基于网段0SPFV3基于链路，指的是V3建立邻居的时候只需要接口有链路本地地址即可，链路本地地址有三种生成方式：配置全球单播地址或者唯一本地地址后自动生成手动配置链路本地地址，命令：ipv6addressFE80:llink-local自动生成,使用固定的前缀FE80EUI-64自动生成,命令：ipv6addressautolink-local0SPFV2基于网段，V2建立邻居的时候必须是掩码相同并且处于同一子网。注意：当一个节点启动IPv6协议栈时，启动时

2、节点的每个接口会自动配置一个链路本地地址（其固定的前缀+EUI-64规则彩成的接口标识）。这种机制使得两个连接到同一链路的IPv6节点不需要做任何配置就可以通信。2、OSPFv3协议报文中移除了协议地址”简单的说就是：V2中的1/2类描述全部用IPV4地址来描述连接关系,V3中取消了这种用地址描述连接关系的设计,只用三元组来描述拓扑连接关系，其实还是因为IPV6地址太长，会占用LSA过多的字节,不便于LSA的封装,这么做的好处就是便于以后扩展其他协议，并且实现了拓扑与路由的分离。3、OSPFV3的报文及LSA格式发生改变Intrnt Protocol Version 4, Src: 1.1.1

3、2.1j Ost: 224.5 v Open Shortest Path First y OSPF Header Version: 2 Message Type: Hello Packet (1)PaCkZ Length: 48OSPfV2Source OSPf Routr: 1.1.1.1 Area ID: . (Backbone) Checksua: xca8f correctAuth Typ: Null ()Auth Data (none): (V OsPF Hello Packet. 一Notwork Mask: 255.255.255.0 1Hello Interval f sec

4、1: l卜 Options: 02, (E) EXKrnal RoUtiCg C ON: Not ot.-O: Not set . (DC) Deaand Circuits: Hot supported .(L) LLS Data block: Not Prsnt . - (N) NSSA: Hot supported . - (MC) Hulticast: Not capable .1. (E) External Routing: Capabl . - (MT) Multi*Topology Routing: Mo Router Priority: 1 Router Doad Interva

5、l (sc: 40 Designated Router: 10.1.12.2 Backup Designated Router: 10.1.12.1 Active Noighbor: 2.2.2.27 Open Shortest Path First Y OSPF HeaderVrsio: 3 Message Type: Hello Packet (1) Packet Length: 4 Sourc OSPF Router: 1.1.1.1 Area ID: . (Backbone) Checksum: 0xfl77 1correct 1I Intnc ID: IPv6 unicat AF (

6、) Reserved: Y OSF He】。PaCkN ntoEc。ID: 3RoUtec Priority: 1 i- Options: exee13，E. V6 I GAT: Hot set -L: Not set0-AF: Not set O- DC: Not st骗t:stHello Interval sc: lRouter Dead Interval (sec): 4Designated Router: 1.1.1.1Backup Designated Router: 2.2.2.2Active Melgbor: 2.2.2.20SPFV3的报文中取消了认证字段增加了实例字段，取消了

7、网络掩码字段增加了接口ID字段，并且将OPtion字段从原来的1字节增加到3字节,其中新增了V6位，表示当前运行了IPV6协议栈，R位表示当前发送报文的网络设备为路由器。、OpenShortestPathFirstOSPFHeadervLSUpdatePacketHu三brofLSAc1vLSA-type1(Router-LSA)Ien48.W0el-LSAgo(seconds):1DoNotAgeFlag:Options:0x02,(E)ExtmlRouting1.SType:Router-LSA(1)linkStateID:1.1.1.1AdvertisingRouter:1.1.1.1O

8、SPFV2S“ueneHiMbr:x8eO00SCbecksua:dalel9tgt:48 Flags:0x90Nuboroflik:2*Type:TransitID:l.1.12.2Data:l.1.12.1Metric:1linkID:10.1.12.2-IPaddzssofOosignatodftoutr1.inkDdta:ie.1.12.11.inkType:2-ConnectiontoatransitnetworkhuberofMetrics:-TOS0Metric:1Type:StubID:l.1.1.1Data:255.255.255.255Hetric:v Open Short

9、est Path First OSPF Header v LS Update Packet Huber IS Type: 0x29lLink Stete ID: .Advertising Router: 1.1.1.1Sequence IkMber: 0x80Ge70SPFV3Checksu*: eelcLength: 40 Flags: xOPUOns: ex00l3, R, E, V6v Router Interfacesv Entry Type: Connection to transit network (2) Reserved: Metric: 1 Interface ID: 3 N

10、eighbor InteHace 10: 3 Neighbor RQUter ID: illl0SPFV2用三要素来描述一条1类LSA,而OSPFV3用三元组（自己的接口ID,邻居的接口ID,邻居的routerid）来描述一条1类LSA,而且V3的L2类LSA只描述拓扑信息，而V2中还包含了路由信息。4、OSPFv3的LSA报文里添加LSA的洪泛范围0SPFV3的每一类LSA都在LSA的头部LStype字段中添加了泛洪范围,如下图：EthernetII,Src:HUaweiTJ66:7b:c5(00:e0:fc:66:7b:c5),Dst:HuaweiTewaG:5a:dl(zezfcza:5

11、a:dl)InternetProtocolVersion6,Src:fe8:2,Dst:fe8:1OpenShortestPathFirstOSPFHeader7LSUpdatePacketNueberofLSAs:2vLSA-type8(Link-LSA)iIen44.000ll-LSAge(seconds):3-DoNotAge:FalseL5Type:0xee8U位0LSAHandling:StoreandfloodtheLSAasifthetypeisunderstoodS2S1位FloodingScope:Link-LocalScoping-Floodedonlyonoriginat

12、inglink(00)功能节点位0000000001000=FunctionCode:Link-LSA(8)LinkStateID:.3AdvertisingRouter:2.2.2.2SequenceNumber:8000001Checksum:a72Length:44RouterPriority:1Options:0xl3,R,E,V6Link-localInterfaceAddress:fe8:2#prefixes:LSA-type1(Router-LSA),Ien24当运行了OSPFV3协议栈的路由器收到一条未知的LSA,什么叫做未知的LSA?就是不在我们常用的范围(1-9),那么先看

13、这条LSA的头部中的LSType字段中的首位，为0则链路本地泛洪，为1则看S2和Sl的泛洪范围，LSType字段总长2字节。U比特位标识标识对未知LSA的处理方法：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。Sl和S2比特位标识了LSA的泛洪范围：S2Sl=00:链路本地范围内，即只在始发链路上泛洪。S2Sl=01:区域范围内,即泛洪到始发区域内的所有路由器。S2Sl=10:AS范围内,即泛洪到本AS的所有路由器。S2Sl=11:预留1.SA的功能代码定义如下：Typel:Router-LSA(LS

14、Type=0x2001)Type2:Network-LSA(LSType=0x2002)Type3:Inter-Area-Prefix-LSA(LSType=0x2003)Type4:Inter-Area-Router-LSA(LSType=0x2004)Type5:AS-external-LSA(LSType=0x4005)Type7:NSSA-LSA(LS-Type=0x2007)Type8:Link-LSA(LSType=00008)Type9:Intra-Area-Prefix-LSA(LSType=0x2009)OSPFV2的LSA泛洪并有指定泛洪范围，如果遇到未知的LSA丢弃处理。

15、5、OSPFV3支持一个链路上多个进程简单的说OSPFV3可以基于不同的实例宣告不同的进程,OSPFV2不支持。对于这段话最直白的理解就是：OSPFV3可以将一个接口的所有地址在不同的进程宣告，OSPFV2是不可以的。那么这样设计的好处在哪儿？如下图：MA网络上图实现了链路共享，共享了R3-SW1的这段链路，实现了Rl只和R3建立邻接关系，R2只和R3建立邻接关系，如果是0SPFV2能实现这样的共享链路操作吗？答案是不能。如上图：这种场景什么时候用到呢？好，举例说明：假设这是一个公司A,分为两个部门，但是两个部门之间没什么业务交互，所以两部门不需要数据互通,那么使用R1-R2这条共享链路有效的

16、实现了两个部门区域的隔离,如果V2要实现这种功能，那么只能用路由策略做过滤,配置繁琐，实现也很麻烦。V3很好的解决了这个问题。6、OSPFV3移除所有认证字段0SPFV2的认证携带在ospf的头部报文中0SPFV3在头部中取消了认证字段，直接使用IPV6的扩展报头51/50来提供认证7、新增两种LSAOSPFV3在V2的基础上新增了两种LSA:1.SType=0x0008,Iink-IocaI-LSA,我们这里简称8类LSA1.SType=0x2009,intra-area-prefix-LSA,简称9类LSA8类的作用：用于通告本链路上接口的link-local地址和IPV6前缀的单播地址,

17、泛洪范围只在本链路泛洪。这么设计的意义或者说好处在哪儿？为了什么？答：为了实现拓扑和协议地址的分离,V3的1/2类LSA中移除了协议地址,但是计算路由时依然需要接口地址作为下一跳，所以分离后的接口协议地址有8类LSA提供，同时8类还通告ipv6单播地址前缀信息，是为了说明9类LSA中所包含的前缀属于哪一个接口,因为9类无法判断。9类的作用：通告每一个实节点和虚节点的路由信息。9类分为两种：第一种：依附于2001的9类LSA,通告的内容就是V2中的Stubnet的网络信息。一个网络节点只产生一条9类LSA第二种：依附于2002的9类LSA,通告的内容就是V2中DR所描述的网络信息，当然还包括接口

18、IPV6的前缀地址的网络信息,一个网络节点可以产生多条。用LSID来区分多条。最终通过9类LSA成功实现了拓扑与路由的分离，并且对网络收敛速度也有很大的提高，当本区域内路由发生变化的，那么只触发PRCz如果是拓扑发生变化，才会用到SPF算法,所以理论上OSPFV3的计算速度并不比ISlS慢。8、OSPFv3只通过RouterID来标识邻居0SPFV2中，可以用routerid或IP地址来标识一个邻居,所以routerid可以手工配置也可以自动生成，自动生成优选I。PbaCk地址大的，次选接口地址大的0SPFV3中，只能用routerid来标识邻居，所以必须配置一个routerid,否则OSPF

19、V3进程无法启用。为了支持IPv6路由的处理和计算rIS-IS新增了两个TLV和一个新的NLPID(NetworkLayerProtocolIdentifier),这个字段携带在TLV129中。新增的两个TLV分别是：TLV236(IPv6Reachability):通过定义路由信息前缀、度量值等信息来说明网络的可达性。TLV232(IPv6InterfaceAddress):它相当于IPv4中的TPInterfaceAddressTLV132,只不过把原来的32比特的IPv4地址改为128比特的IPv6地址。TLV129(ProtocolsSupported):用来标识网络层协议。NLPID

20、是标识网络层协议报文的一个8比特字段，IPv6的NLPID值为142(0x8E)。如果IS-IS支持IPv6,那么向外发布IPv6路由时必须携带NLPID值。L2bGEQ),0AR2GEQX1请看下图TLV232、236、1291.2配t三)AR1GE0/0/1区域地址10GE(WWlGE0M0全为双栈路由器，IPInterfaceaddress(es)(t=132,1=4)Type:1321.ength:4IIPv4interfaceaddress:10.1.12.1I7IPv6Interfaceaddress(es)(t=232,1=16)Type: 232Length: 16hell。报

21、文中的132和232IPv6interfaceaddress:fe80:2e0:fcff:fe5b:3bd5vIPInterfaceaddress(es)(t=13211=12)Type:1321.ength:12IPv4interfaceaddress:10.1.1.1IPv4interfaceaddress:10.1.12.1IPv4interfaceaddress:10.1.13.1IPv6Interfaceaddress(es)(t=232,1=48)yypeiu23;oLSP中的132和232IPv6interfaceaddress:1111:1111IPv6interfaceadd

22、ress:2012:1IPv6interfaceaddress:2013:1根据上图我们观察到hello报文中的132/232和LSP中的132/232携带的内容有细微的变化,hello报文中只是携带了IPV4链路接口地址和IPV6链路本地地址,LSP中携带了IPV4所有接口地址,IPV6的所有全球单播前缀地址。VIPv6reachability(t=236,1=50)Type:2361.ength:507IPv6Reachability:1111:1111/128IMetric:0涯回口0=Distribution:Up所以没有CoSt值.0=Distribution:Internal.0=

23、Sub-TLV:NoPrefixLength:128IPv6prefix:1111:1111nosub-TLVspresentvPv6ReaChabiliFy:2012:/64IMetriU100=Distribution:Up.0三Distribution:Internal.0三Sub-TLV:NoPrefixLength:64IPv6prefix:2012:nosub-TLVspresentIPv6Reachability:2013:/64IPV6用TLV236承载路由前缀信息，并携带了cost值。VProtocolssupported(t=129,1=2)Type:129Length:2

24、INLPlD(s):IP(0xcc),IPv6(0x86NLPlD:标识网络层信息，OXCC标识IPV4,0x8e标识IPV6以上就是ISIS对IPV6支持所有用的单拓扑信息配置命令：isis进程下，ipv6enabletopologystandard接下来我们了解一下单拓扑有哪些不足？请看下图：.ipv4V6ipv4V68eOJ)gegoAR2AR1GE0V1OE00/1区域地址10ipv4V6GE如EWO泥MK)4444:4444/128233/128AR3IPV4cost30AR4lpv4V6IPV6cost10假设R3的IPV6的环回口要访问R4的IPV6环回口，很明显图中R3和R4是

25、直连，这是最优的路径，但是由于是单拓扑，所以计算的是IPV4的拓扑，那么IPV4的cost3000,所以R3访问R4的路径是R3-R1-R2-R4.出现了次优路径。假设R2为单协议栈IPV4的路由器，R3和R4的IPV6环回口互访，由于是单拓扑，所以只考虑计算IPV4的拓扑，所以R3发包给Rl,Rl没有路由将报文丢弃。最终出现了数据访问中断。为了解决单拓扑的不足，引入了ISlS多拓扑。IS-ISMT是指在一个IS-IS自治域内运行多个独立的IP拓扑。例如IPv4拓扑和IPv6拓扑，而不是将它们视为一个集成的单一拓扑。这有利于IS-IS在路由计算中根据实际组网情况来单独考虑IPv4和IPv6网络

26、。根据链路所支持的IP协议类型，不同拓扑运行各自的SPF计算，实现网络的相互屏蔽。为了支持IPV6,对BGP-4进行了扩展，使用MP-BGP实现对IPV6的支持，MP-BGP对IPv6单播网络的支持特性称为BGP4+传统的BGP-4只能管理IPv4单播路由信息，对于使用其它网络层协议(如IPv6.组播等)的应用，在跨AS传播时就受到一定限制。BGP多协议扩展MP-BGP(MultiprotocolBGP)就是为了提供对多种网络层协议的支持，对BGP-4进行的扩展。目前的MP-BGP,使用扩展属性和地址族来实现对IPV6、组播和VPN相关内容的支持,BGP协议原有的报文机制和路由机制并没有改变。

27、MP-BGP对IPv6单播网络的支持特性称为BGP4+,对IPv4组播网络的支持特性称为MBGP(MulticastBGP)。MP-BGP为IPv6单播网络和IPv4组播网络建立独立的拓扑结构，并将路由信息储存在独立的路由表中，保持单播IPv4网络、单播IPv6网络和组播网络之间路由信息相互隔离，也就实现了用单独的路由策略维护各自网络的路由。为实现对多种网络层协议的支持，BGP需要将网络层协议的信息反映到NLRl及Net.Hop因此MP-BGP引入了两个新的可选非过渡路径属性：MP_REACH_NLRI:MultiprotocolReachableNLRI,多协议可达NLRIe用于发布可达路由

28、及下一跳信息。(属性代码14)MPJJNREACH_NLRI:MultiprotocolUnreachableNLRI,多协议不可达NLRL用于撤销不可达路由。（属性代码15）EthernetII,Src:HUaWeiTe_5b:3b:d5(00:e0:fc:5b:3b:d5),Dst:HuaweiTe_00:42:8d(00:e0:fc:00:42:8d)InternetProtocolVersion6,Src:2012:1,Dst:2012:2TransmissionControlProtocol,SrcPort:179,DstPort:49152,Seq:13,Ack:103,Len:8

29、6vBorderGatewayProtocol-UPDATEMessageMarker:ffff1.ength:86Type:UPDATEMessage(2)WithdrawnRoutesLength:014号属性用于更新路由信息TotalPathAttributeLength:63vPathattributes PathAttribute-ORIGIN:IGP PathAttribute-AS-PATH:empty PathAttribute-MULTI_EXIT_DISC:0 PathAttribute-LOCAL_PREF:100VPathAttributeMPeREACHeNLRIFl

30、ags:0x90,OPtiOnal,EXtendeq-Length,NOn-transitive,CompleteITyPeCode:MPREACHNLRl(14)1.ength:38Addressfamilyidentifier(AFl):IPv62)SUbSeqUentaddressfamilyidentifier(SAFI)：UniCaStNeXthopnetworkaddress(Igbytes)INeXtHop:2012:11NumberofSubnetworkpointsofattachment(SNPA):0vNetworklayerreachabilityinformation

31、(17bytes)1111:1111/128MPReachNLRIprefixlength:128MPReachNLRIIPv6prefix:1111:1111 Frame1008:133bytesonwire(1064bits),133bytescaptured(1064bits)oninterface-,id0 EthernetII,Src:HuaweiTe_5b:3b:dS(00:e:fc:5b:3b:d5),Dst:HuaweiTe_00:42:8d(00:e0:fc:00:42:8d)InternetProtocolVersion6,Src:2012:1,Dst:212:2 Tran

32、smissionControlProtocol,SrcPort:179,DstPort:49152,Seq:474,Ack:388,Len:47vBorderGatewayProtocol-UPDATEMessageMarker:Ffffffffffffffffffffffffffffffff1.ength:47Type:UPDATEMessage(2)15号属性用来撤销路由信息WithdrawnRoutesLength:0TotalPathAttributeLength:24YPathattributesVPathAttribute-MP_UNREACH_NLRIFlags:0x90,Opt

33、ional,Extended-Length,Non-transitive,CompleteTyPeCode:MP_UNREACH_NIRI(157|1.ength:20Addressfamilyidentifier(AFI):IPv6(2)SUbSeqUentaddressfamilyidentifier(SAFI)：UniCaSt(1)7WithdraKnroutes(17bytes):1111:1111/128MPUnreachNLRIprefixlength:128MPUnreachNLRIIPv6prefix:1111:1111答题思路：首先是OSPfV2与v3的对比，主要说出V3的有点ISIS对IPV6的支持就是新增了两个TLV232,236,使用单拓扑计算导致次优，中断然后引出多拓扑，讲解TLVI29、232、237、222、229（标识拓扑信息的）BGP扩展了MP-BGP,新增了14/15号属性。