HCIE之IPV6和OSPFv6（十四）

IPV6

1、IPv6基础
- 1.1 Ipv6地址静态配置、Eui 64
- - 1.1.1 Ipv6地址静态配置
  - 1.1.2、Ipv6地址计算总结
  - - 1.1.2.1、IEEE eui 64计算
    - - 1.1.2.1.1、作用
      - 1.1.2.1.2、计算方法
      - 1.1.2.1.3、计算过程
    - 1.1.2.2、被请求加入的组播组地址计算（三层）
    - - 1.1.2.2.1、作用
      - 1.1.2.2.2、计算方法
      - 1.1.2.2.3、计算过程
    - 1.1.2.3、被请求加入的组播组MAC地址计算
    - - 1.1.2.3.1、作用
      - 1.1.2.3.2、计算方法
      - 1.1.2.3.3、计算过程
2、ICMPv6差错类报文
- 2.1、基础环境（全网跑ospfv3）
- 2.2、ICMPv6差错类报文
- - 2.2.1、hop limit超时
- 2.2.2、端口不可达
- - 2.2.3、数据包过大
- 2.3、NDP协议
- - 2.3.1、NS、NA地址解析
3、三大动态路由协议IPV6
- 3.1 OSPFv3
- - 3.1.1、进程、实例实验
  - 3.1.2、OSPFv3 LSA解析
  - - 3.1.2.1、一类LSA：Router
    - 3.1.2 .1、二类LSA：network
    - 3.1.2.3、三类LSA：inter-prefix
    - 3.1.2.4、四类LSA：inter-router
    - 3.1.2.5、五类LSA：external
    - 3.1.2.6、七类LSA：nssa
    - 3.1.2.7、八类LSA：LINK
    - 3.2.1.8、九类LSA：intra-prefix
    - 3.1.2.9、OSPFv3 LSA总结

1、IPv6基础

1.1 Ipv6地址静态配置、Eui 64

在这里插入图片描述

1.1.1 Ipv6地址静态配置

R1
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:12::1/64

R2
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:12::2/64

验证：R1 ping R2

在这里插入图片描述

1.1.2、Ipv6地址计算总结

1.1.2.1、IEEE eui 64计算

1.1.2.1.1、作用

计算ipv6地址的接口标识（主机位）
情况1：接口link_local地址的接口标识计算
情况2：接口ipv6 GUA地址的接口标识计算

1.1.2.1.2、计算方法

第一步：接口MAC地址（48bit）拿出来
第二步：MAC地址开头第7个比特取反（2进制）
第三步： MAC地址中间打开，插入FFFE（16bit） = 64bit的接口标识

1.1.2.1.3、计算过程

R1的G0/0/0 Link_local地址为例：R1的G0/0/0口 MAC地址：00e0-fce1-37bd
第一步：接口MAC地址：00e0-fce1-37bd
第二步：00000000e0-fce1-37bd
0000010e0-fce1-37bd - 第7bit取反
02e0-fce1-37bd
第三步：02e0-fce1-37bd - 中间插入FFFE = R1 G0/0/0口的接口标识
Link_local地址前缀固定为：FE80::/10
所以R1的G0/0/0 LinkLocal地址为：fe80::2e0-fcff-fee1-37bd
验证：R1查看接口Link Local地址
[R1]display ipv6 interface GigabitEthernet 0/0/0
在这里插入图片描述

1.1.2.2、被请求加入的组播组地址计算（三层）

1.1.2.2.1、作用

接口会自动加入这个组，用于被访问自己（邻居发现、地址重复检测）

1.1.2.2.2、计算方法

第一步：前104bit固定前缀：FF02::1:FF
第二步：后24bit 从接口标识复制过来

1.1.2.2.3、计算过程

R1的接口标识1（link local的接口标识）：fe80::2e0-fcff-fee1-37bd
R1的接口标识2（手工配置地址的接口标识）2001:12::1/64 -> ::1
第一步：前104bit固定前缀：FF02::1:FF
第二步：后24bit：e1-37bd（link_local的标识）
后24bit：00:0001
R1加入的被请求组播组1：FF02::1:FFE1-37BD
R1加入的被请求组播组2：FF02::1:FF00::1
在这里插入图片描述
分析：

当接口GUA地址与Link_Local的接口标识一致时，只会产生一个被请求的组播地址
当接口GUA地址与Link_Local的接口标识不一致时，会产生2个被请求的组播地址

1.1.2.3、被请求加入的组播组MAC地址计算

1.1.2.3.1、作用

地址解析时的目的MAC地址封装

1.1.2.3.2、计算方法

第一步：固定前16bit前缀 33:33
第二步：后32bit由组播ipv6地址拿过来

1.1.2.3.3、计算过程

R1的被请求组播IP地址1：FF02::1:FFE1-37BD
R1的被请求组播IP地址2：FF02::1:FF00::1
第一步：固定16前16bit前缀33:33
第二步：后32bit 组播地址1：FFE1-37BD
后32bit组播地址2：0000:0001
组播MAC地址1：33:33:FF:E1:37:BD
组播MAC地址2：33:33:00:00:00:01
验证抓包：
在这里插入图片描述
加粗样式

2、ICMPv6差错类报文

在这里插入图片描述
需求：R1、R2，R3运行ospfv3 三个环回口地址可以互通

2.1、基础环境（全网跑ospfv3）

R1
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:12::1/64
interface LoopBack0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:1::1/64
R2
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:12::2/64
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:23::2/64
interface LoopBack0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:2::2/64

R3
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:23::3/64
interface LoopBack0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:3::3/64

OSPFv3 配置
R1
ospfv3 1
router-id 1.1.1.1
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0
interface LoopBack0
ospfv3 1 area 0.0.0.0

R2
ospfv3 1
router-id 2.2.2.2
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ospfv3 1 area 0.0.0.0
interface LoopBack0
ospfv3 1 area 0.0.0.0

R3
ospfv3 1
router-id 3.3.3.3
interface GigabitEthernet0/0/1
ospfv3 1 area 0.0.0.0
interface LoopBack0
ospfv3 1 area 0.0.0.0

验证连通性
R1以loop0为源 ping R3 loop0口：ping ipv6 -a 2001:1::1 2001:3::3
在这里插入图片描述

2.2、ICMPv6差错类报文

2.2.1、hop limit超时

利用traceroute 命令探测
[R1]tracert ipv6 2001:23::3
在这里插入图片描述

2.2.2、端口不可达

[R1]tracert ipv6 2001:23::3
在这里插入图片描述

2.2.3、数据包过大

R2
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 mtu 1300 //修改中间路由的接口MTU值（改小）

R1
ping ipv6 -s 1500 2001:23::3 //丢一个包表示在利用PTU机制发现，R1直接分片
在这里插入图片描述

2.3、NDP协议

2.3.1、NS、NA地址解析

R1：
reset ipv6 neighbors all
Warning: This operation will delete all static and dynamic IPv6 ND entries and the configurations of all static IPv6 ND. Continue?[Y/N]:y

R2：
reset ipv6 neighbors all
Warning: This operation will delete all static and dynamic IPv6 ND entries and the configurations of all static IPv6 ND. Continue?[Y/N]:y

R1：ping ipv6 -c 1 2001:12::2
在这里插入图片描述

分析：R1 ping 一次R2，连续触发4对NS，NA
原因1：谁回复NA，谁的邻居表里关于对面ip、MAC的映射关系就由 stale ->delay，等5s就开始再次发NS

原因2：R2回复R1，delay 5s超时以后进入probe发送给R1的NS是以自己LLA地址为源，R1收到这个NS形成的关于R2的邻居表，就多了一个R1 -> R2 LLA地址的邻居表

所以：每个接口有两个ip地址，1个linklocal地址，一个接口配置的GUA ip地址，所以不同源ip发出的NS，会封装不同的邻居表对应相同的MAC地址
R1会有两个邻居表项：R2的GUA ip地址 –> R2 g0/0/0的mac
R2的LLA IP地址 -> R2 g0/0/0的mac
R2同理也有两个邻居表项
验证：R1查看邻居表是否关于R2的G0/0/0口mac有两个表项

在这里插入图片描述

3、三大动态路由协议IPV6

3.1 OSPFv3

在这里插入图片描述

3.1.1、进程、实例实验

需求：

R1，R4之间起进程1、实例2
R2、R3、R5之间起进程1，实例1
实现R1和R4可以建立ospfv3邻居关系
R2和R3可以建立ospfv3邻居关系

基础接口配置：
R1
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001🔢:1/64

R2
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001🔢:2/64
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:25::2/64
interface LoopBack0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:2::2/128

R3
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001🔢:3/64

R4
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/0
ipv6 enable
ipv6 address 2001🔢:4/64
R5
ipv6
interface GigabitEthernet0/0/1
ipv6 enable
ipv6 address 2001:25::4/64
interface LoopBack0
ipv6 enable
ipv6 address 2001:5::5/128

OSPFv3配置
R1
ospfv3 1
router-id 1.1.1.1
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0 instance 2

R2
ospfv3 1
router-id 2.2.2.2
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0 instance 1
interface GigabitEthernet0/0/1
ospfv3 1 area 0.0.0.1 instance 1
ospfv3 network-type p2p instance 1
interface LoopBack0
ospfv3 1 area 0.0.0.0 instance 1
R3
ospfv3 1
router-id 3.3.3.3
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0 instance 1

R4
ospfv3 1
router-id 4.4.4.4
interface GigabitEthernet0/0/0
ospfv3 1 area 0.0.0.0 instance 2

R5
ospfv3 1
router-id 5.5.5.5
interface GigabitEthernet0/0/1
ospfv3 1 area 0.0.0.1 instance 1
ospfv3 network-type p2p instance 1
interface LoopBack0
ospfv3 1 area 0.0.0.1 instance 1

验证：R1，R2查看邻居关系
R1：display ospfv3 peer
在这里插入图片描述
R2：display ospfv3 peer

抓包：

结论：ospf进程号：本地有效
ospf instance id：会携带在hello包中，只有instance相同才可以建立邻居关系

3.1.2、OSPFv3 LSA解析

3.1.2.1、一类LSA：Router

R2上查看R2产生的一类LSA
R2：display ospfv3 interface - DR是R3，接口ID为3
在这里插入图片描述
R2：display ospfv3 lsdb self-originate router

分析：只在本区域内泛洪
Transit：描述自己由哪个接口连接了DR的哪个接口
P2P：描述自已由哪个接口连接了邻居（router-id）的哪个接口

3.1.2 .1、二类LSA：network

R2查看从DR（R3）上收到的2类lsa
display ospfv3 lsdb originate-router 3.3.3.3 network
在这里插入图片描述
分析：二类LSA由DR产生，仅仅描述这个MA网络里有哪些路由器，只在本区域内泛洪

3.1.2.3、三类LSA：inter-prefix

R3上查看从ABR（R2）上产生的3类LSA：描述区域1
[R3]display ospfv3 lsdb originate-router 2.2.2.2 inter-prefix
在这里插入图片描述
分析：三类LSA由ABR产生，描述其他区域的路由信息，全区域泛洪

3.1.2.4、四类LSA：inter-router

R5上将loopack0口引入ospf
R5：
ospfv3 1
import-route direct

R3上查看R2产生的4类LSA
[R3]display ospfv3 lsdb originate-router 2.2.2.2 inter-router
在这里插入图片描述
分析：4类LSA由ABR产生，用来告知本区域ASBR怎么去，本区域内泛洪

3.1.2.5、五类LSA：external

R3上查看R5产生的5类LSA
[R3]display ospfv3 lsdb originate-router 5.5.5.5 external
在这里插入图片描述
注：很多人做到这发现没有实验现象（好好排查多看看基础配置就知道啦相当于一个小排错）

分析：5类LSA由ASBR产生，通告路由器不发生改变，用来描述外部路由信息，全区域泛洪

3.1.2.6、七类LSA：nssa

R2和R5把区域1配置成nssa区域
R2
ospfv3 1
area 0.0.0.1
nssa
R5
ospfv3 1
area 0.0.0.1
nssa

R2上查看nssa区域里的ASBR R5产生的7类LSA
[R2]display ospfv3 lsdb originate-router 5.5.5.5 nssa
在这里插入图片描述
分析：7类LSA由nssa区域里的ASBR产生，用来描述外部路由，只在nssa区域内泛洪

3.1.2.7、八类LSA：LINK

R3上查看R2产生的8类LSA
[R3]display ospfv3 lsdb originate-router 2.2.2.2 link
在这里插入图片描述
R3查看从R2这个下一条走的全局路由表

分析：Ipv6路由表中的ospfv3路由，下一跳都是对面接口link-local地址，ospfv3本身的lsa工作机制是由接口描述的，所以需要8类LSA告知直连路由器，我连接你的接口link-local地址是多少，用于给对面路由器形成路由表项的下一跳地址，8类lsa仅在直连链路之间传递。

3.2.1.8、九类LSA：intra-prefix

R5查看关于区域1的p2p网络类型9类lsa
[R5]display ospfv3 lsdb originate-router 2.2.2.2 intra-prefix
在这里插入图片描述
R2查看R3（DR）产生的描述MA链路的9类LSA
[R2]display ospfv3 lsdb originate-router 3.3.3.3 intra-prefix

R2查看自己产生的关于自己loopback接口的9类lsa
[R2]display ospfv3 lsdb self-originate intra-prefix

分析：9类LSA用来描述路由信息（本区域泛洪）
MA网络：DR产生，描述MA链路的路由信息
每个路由器都产生描述自身P2P链路和loopack接口的路由信息