OSPF - version - 3概论

OSPF Version 3概论

华为3Com有限公司

培训中心 赵治东 工号：01552

OSPF Version 3概论

目 录

摘要 4 关键词 4 概述 4

OSPFv3与OSPFv2的区别 5

独立于网络协议 5

基于链路的运行 6 取消了编址性语义 6 链路本地地址的使用 7 用专用的LSA来发布前缀 8

扩展性和适应性 8

对多实例的支持 8 对未知类型LSA的处理 9

更加清晰而简洁 9

OSPF验证的变化 10 用Router-ID来标识邻居 10 泛滥范围的增加 10 Stub区域的支持 11

协议消息格式的变化 11

协议分组格式的变化 11 LSA格式的变化 12 协议分组 14

协议分组封装 14

Options字段 15

协议分组头 17

Hello分组 18

Database Description分组 19 Link State Request分组 21 Link State Update分组 21 Link State Acknowledgment分组 22 LSA 22

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OSPF Version 3概论 LSA头 23 LS type 24 Link State ID 24 Prefix Options 25 Router-LSA 26 Network-LSA 29 Link-LSA 29

Intra-Area-Prefix-LSA 31 Inter-Area-Prefix-LSA 33 Inter-Area-Router-LSA 33 AS-external-LSA 34

自身建立的LSA 36

协议运作 36

选举DR和BDR 36

LSDB 36 链路LSDB 37 区域LSDB 37 自治系统LSDB 38 LSA的泛滥 38 接收LSU 38 发送LSU 39

路由计算 40

区域内路由计算 40 区域间路由计算 41 自治系统外部路由计算 41 路由的重新计算 41 Virtual Link 42

连接同一个链路的多个接口 43参考文献 44

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摘要

在简要回顾OSPFv2的基础上，通过对OSPFv2和OSPFv3的对比，本文对OSPFv3在协议分组、LSA、数据结构及协议处理机制上的变化，以及这种变化带来的新特性做出了深入探讨。

关键词

OSPF Version 3, OSPFv3, IPv6, OSPFv2, link-local, LSA, Router-LSA, Network-LSA, Inter-area-prefix-LSA, Inter-area-router-LSA, AS-external-LSA, Link-LSA, Intra-Area-Prefix-LSA, DD, LSR, LSU, LSAck, LS Type, PrefixOptions, LSDB,

概述

OSPF（Open Shortest Path First）Version 2标准最早发布于1991年的RFC1247中，后经过多次修订，终于在1998年的RFC2328中确立了目前的标准。

是一种链路状态路由协议。它具有标准开放、收敛迅速、确保无环路、便于层级化网络设计等众多优点。因而在过去几年中，OSPF作为一种主要的IGP（Interior Gateway Protocol），在网络中获得了广泛应用，为IP网络通信立下了汗马功劳。

OSPF是一种结构紧凑，逻辑严谨的路由协议。熟悉其内涵的人，无不为其设计之精巧而感叹。但是问题也随之而来。OSPFv2数据格式太紧凑，并且都已经确定，不方便扩展；和IPv4结合的太紧密，无法适应其它任何协议，甚至于无法适应IPv6更长的地址空间； LSA类型众多，而各种LSA的功能定义又不甚清晰，为理解和计算带来了很多不便；SPF算法代价也比较高昂，一旦网络拓扑发生任何变化，敏感的OSPF都需要重新计算SPF tree，在特定情况下会导致大量资源消耗，甚至影响数据转发。所以OSPF实际上主要应用于中小规模的IGP网络中。

与此相比，同属于链路状态路由协议的IS-IS就拥有不少优势。其中包括更加清晰的层级结构，部分SPF计算，更大的路由处理量，更便于扩展以支持多种协议路由等等。因而在大规模的网络，特别是

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OSPF Version 3概论

很多运营商的大型内部网络中，都要求应用IS-IS作为IGP。

长江后浪推前浪，IPv6滚滚前进的趋势是不可阻挡的。与IPv4死死串在一根绳子上的OSPF难道就此推出历史舞台吗？不论从感情上，还是从价值上，都不能。应用多年的OSPF并非没有可取之处，IS-IS也并非完美无缺，而完全设计一种新的协议也没有特别的必要。从另一个方面来说，大量的网络工程师对OSPF网络的设计和部属已经非常熟悉，这种知识是非常宝贵的财富，就此弃之不用也是一种浪费。因此，在一番重大改进之后，为IPv6网络设计的新OSPF——OSPF Version 3应运而生。

RFC2470中确定了OSPFv3的基本标准。对于原有的OSPFv2的众多方面做出了修改，以便适应IPv6环境的要求。

笔者假设读者对OSPFv2和IPv6已经非常熟悉，因此对此二者并没有做过多介绍。读者可自行参考相关资料。

本文可以作为网络工程师、程序开发或理论教学的参考。

OSPFv3与OSPFv2的区别

与OSPFv2相比，OSPFv3在协议基本运作过程和基本算法上并没有做改变。但是为了处理IPv6的128位地址，适应未来复杂的网络环境，提供更强的扩展能力，OSPFv3做出了重要改变，从而焕然一新。

OSPFv3不再受到IP网络协议的限制，能够方便地进行多种能力的扩展，并且其结构更加简洁清晰。

独立于网络协议

可以说，OSPFv2就是为IPv4设计的。设计者们似乎预见到IP一统天下的结局，所以为IPv4设计了这么一款优秀的路由协议。但不幸的是，它们没有考虑到IPv6的压力会这么快到来。吸取这个教训，OSPFv3被设计得独立于网络协议。我们会在后面的小节看到，虽然OSPFv3仍然基于IPv6运行，但是只需要稍加扩展，就可以适应各种协议，并且实际上为未来可能的多种扩展预留了充分的可能性。

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