IPv6路由协议的详细介绍
IPv6是对IPv4的革新,尽管大多数IPv6的路由协议都需要重新设计或者开发,但IPv6路由协议相对IPv4只有很小的变化。目前各种常用的单播路由协议(IGP、EGP)和组播协议都已
经支持IPv6。
1IPv6 单播路由协议
IPv6 单播路由协议实现和IPv4中类似,有些是在原有协议上做了简单扩展(如,ISISv6、BGP4+),有些则完全是新的版本(如,RIP ng、OSPFv3)o
1.1RIP ng
下一代RIP协议(简称RIP ng)是对原来的IPv4网络中RIP-2协议的扩展。大多数RIP的概念都可以用于RIP ng。
为了在IPv6网络中应用,RIP ng对原有的RIP协议进行了修改:
UDP端口号:使用UDP的521端口发送和接收路由信息
组播地址:使用FF02::9作为链路本地范围内的RIP ng路由器组播地址
路由前缀:使用128比特的IPv6地址作为路由前缀
下一跳地址:使用128比特的IPv6地址
1.2OSPFv3
OSPFv3是OSPF版本3的简称,主要提供对IPv6的支持,遵循的标准为
RFC2740(OSPFforlPv6)。与OSPFv相比,OSPFv除了提供对IPv6的支持外,还充分考虑了协议的网络无关性以及可扩展性,进一步理顺了拓扑与路由的关系,使得OSPF的协议逻辑更加简单清晰,大大提高了OSPF的可扩展性。
OSPFv3和OSPFv的不同主要有:
修改了LSA的种类和格式,使其支持发布IPv6路由信息
修改部分协议流程,使其独立于网络协议,大大提高了可扩展性
主要的修改包括用Router-ID 来标识邻居,使用链路本地(Link-local) 地址来发现邻居等,使得拓扑本身独立于网络协议,与便于未来扩展。
进一步理顺了拓扑与路由的关系
OSPFv3在LSA中将拓扑与路由信息相分离,一、二类LSA中不再携带路由信息,而只是单纯的描述拓扑信息,另外用新增的八、九类LSA结合原有的三、五、七类LSA来发布路由
前缀信息。
提高了协议适应性
通过引入LSA扩散范围的概念,进一步明确了对未知LSA的处理,使得协议可以在不识
别LSA的情况下根据需要做出恰当处理,大大提高了协议对未来扩展的适应性。
1.3IS-ISv6
IS-IS 是由国际标准化组织ISO为其无连接网络协议CLNP发布的动态路由协议。同BGP 一样,IS-IS可以同时承载IPv4和IPv6的路由信息。
为了使IS-IS支持IPv4,IETF在RFC1195中对IS-IS协议进行了扩展,命名为集成化IS-
IS(IntegratedlS-IS) 或双IS-IS(DualIS-IS) 。这个新的IS-IS 协议可同时应用在TCP/IP
和OSI环境中。在此基础上,为了有效的支持IPv6 , IETF在draft-ietf-isis-ipv6-05.txt 中对IS-IS进一步进行了扩展,主要是新添加了支持IPv6路由信息的两个
TLV(Type-Length-Values) 和一个新的NLPID(Network Layer Protocol Identifier) 。
TLV 是在LSP(LinkStatePDUs)中的一个可变长结构,新增的两个TLV分别是:IPv6Reachability(TLVtype236) :
类型值为236(0xEC),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。
IPv6I nterfaceAddress(TLVtype 232) :
类型值为232(0xE8),它相当于IPv4中的“ IPIntefaceAddress ” TLV,只不过把原来的32比特的IPv4地址改为128比特的IPv6地址。
NLPID 是标识IS-IS支持何种网络层协议的一个8比特字段,IPv6对应的NLPID值为142
(0x8E)。如果IS-IS路由器支持IPv6,那么它必须在Hello报文中携带该值向邻居通告它支持
IPv6。
1.4BGP4+
传统的BGP-4只能管理IPv4的路由信息,对于使用其它网络层协议(如IPv6等)的应用,在跨自治系统传播时就受到一定限制。
为了提供对多种网络层协议的支持,IETF对BGP-4进行了扩展,形成BGP4+ 目前的BGP4+ 标准是RFC2858(MultiprotocolExtensionsforBGP-4 ,BGP-4多协议扩展)。
为了实现对IPv6协议的支持,BGP-4嚅要将IPv6网络层协议的信息反映到NLRI (NetworkLayerReachablelnformation)及Next_Hop 属性中。
BGP4+中引入的两个NLRI属性分别是:
MP_REACH_NLRI: MultiprotocolReachableNLRI ,多协议可达NLRI。用于发布可达路由
及下一跳信息。
MP_UNREACH_NLR:MultiprotocolUnreachableNLRI ,多协议不可达NLRI。用于撤销不
可达路由。
BGP4+中的Next_Hop属性用IPv6地址来表示,可以是IPv6全球单播地址或者下一跳的链路本地地址。
BGP4+利用BGP的多协议扩展属性来达到在IPv6网络中应用的目的,BGP协议原有的消息机制和路由机制并没有改变。
2IPv6 组播路由协议
IPv6 提供了丰富的组播协议支持,包括MLDv1 MLDv1Snooping、PIM-SM PIM-DM
PIM-SSM
2.1MLDv1
MulticastListenerDiscoveryfor IPv6(简称MLD)为IPv6 组播监听发现协议。MLD是一个非对称的协议,IPv6组播成员(主机或路由器)和IPv6组播路由器的协议行为是不同的。它的目的是使IPv6路由器采用MLD来发现与其直连的IPv6组播监听者的出现,并进行组成员关系的收集和维护,将收集的信息提供给IPv6路由器,使组播包传送到存在IPv6监听者
的所有链路上。
MLDv1与IPv4的IGMPv2基本相同。区别有两点:一、MLDv1的协议报文地址使用IPv6地址;二、离开报文的名称不同。MLDv的离开报文是MulticastListenerDone , IGMP的离开报文是IGMPLeaveb
2.2MLDv1S no opi ng
MLDv1Snooping 与IPv4的IGMPv2Snooping基本相同,唯一的区别在于协议报文地址使用IPv6地址。
2.3PIM-SM
PIM-SM称为基于稀疏模式的协议无关组播路由协议,它运用潜在的单播路由为组播树的建立提供反向路径信息,并不依赖与特定的单播路由协议。