IP路由-IS-IS for IPv6技術白皮書-D

1、，IP路由-IS for IPv6技術白皮書IS-IS for IPv6技術白皮書杭州華三通信技術有限公司 HYPERLINK / 第 PAGE 10頁，共10頁IS-IS for IPv6技術白皮書關鍵詞：IS-IS，IS-ISv6，IPv4，IPv6摘要：IS-ISv6是從IS-IS擴展而來，用于支持IPv6網(wǎng)絡的路由協(xié)議。本文介紹了IS-ISv6的擴展及組網(wǎng)應用。縮略語清單：縮略語英文全名中文解釋CLNSConnectionless-mode Network Service無連接網(wǎng)絡服務CONSConnection Oriented Network Service面向連接網(wǎng)絡服務CLNP

2、Connectionless-mode Network Protocol無連接網(wǎng)絡協(xié)議CONPConnection Oriented Network Protocol面向連接網(wǎng)絡協(xié)議IS-ISIntermediateSystem-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocol中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)的域內路由信息交換協(xié)議IS-ISv6IntermediateSystemtoIntermediate System Routing Protocol support for IPv6中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)路由協(xié)

3、議擴展支持IPv6ES-ISEnd System to Intermediate System Routing Exchange Protocol端系統(tǒng)-中間系統(tǒng)路由交換協(xié)議ISIntermediate System中間系統(tǒng)，例如路由器ESEnd System終端系統(tǒng)，例如PC機NLPIDNetwork Layer Protocol Identifier網(wǎng)絡層協(xié)議標識符目 錄 HYPERLINK l _bookmark0 概述 HYPERLINK l _bookmark0 3 HYPERLINK l _bookmark0 IS-IS for IPv6技術實現(xiàn) HYPERLINK l _book

4、mark0 3 HYPERLINK l _bookmark0 IS-ISv6新增CLV HYPERLINK l _bookmark0 3 HYPERLINK l _bookmark0 IPv6可達性CLV（IPv6 Reachability CLV） HYPERLINK l _bookmark0 3 HYPERLINK l _bookmark1 IPv6接口地址CLV HYPERLINK l _bookmark1 4 HYPERLINK l _bookmark2 支持協(xié)議CLV HYPERLINK l _bookmark2 5 HYPERLINK l _bookmark2 IS-ISv6鄰接關

5、系 HYPERLINK l _bookmark2 5 HYPERLINK l _bookmark3 典型組網(wǎng)應用 HYPERLINK l _bookmark3 6 HYPERLINK l _bookmark3 IS-ISv6在純IPv6網(wǎng)絡組網(wǎng)應用 HYPERLINK l _bookmark3 6 HYPERLINK l _bookmark4 IS-ISv6在IPv4和IPv6共存網(wǎng)絡組網(wǎng)應用 HYPERLINK l _bookmark4 7 HYPERLINK l _bookmark4 通過構建IPv4和IPv6共存骨干區(qū)域實現(xiàn)IPv4/IPv6網(wǎng)絡共存組網(wǎng)方案 HYPERLINK l _b

6、ookmark4 7 HYPERLINK l _bookmark5 通過GRE隧道技術實現(xiàn)IPv4/IPv6網(wǎng)絡共存組網(wǎng)方案 HYPERLINK l _bookmark5 8 HYPERLINK l _bookmark6 IS-IS for IPv6應用組網(wǎng)注意事項 HYPERLINK l _bookmark6 9 HYPERLINK l _bookmark7 參考文獻 HYPERLINK l _bookmark7 10概述IS-IS最初是為OSI網(wǎng)絡設計的一種基于鏈路狀態(tài)算法的動態(tài)路由協(xié)議。之后為了提供對IPv4的路由支持，擴展應用到IPv4網(wǎng)絡，稱為集成化IS-IS。隨著IPv6網(wǎng)絡的建設

7、，同樣需要動態(tài)路由協(xié)議為IPv6報文的轉發(fā)提供準確有效的路由信息。IS-IS路由協(xié)議結合自身具有良好的擴展性的特點，實現(xiàn)了對IPv6網(wǎng)絡層協(xié)議的支持，可以發(fā)現(xiàn)和生成IPv6路由。支持IPv6協(xié)議的IS-IS路由協(xié)議又稱為IS- ISv6動態(tài)路由協(xié)議。IS-IS for IPv6技術實現(xiàn)為了支持在IPv6環(huán)境中運行，指導IPv6報文的轉發(fā)，IS-ISv6通過對IS-IS進行簡單的擴展使得其能夠處理IPv6的路由信息。IS-ISv6新增CLVIETF的draft-ietf-isis-ipv6-05中規(guī)定了IS-IS為支持IPv6所新增的內容，主要是新增兩個CLV（code-length-value

8、），以及在支持協(xié)議CLV中的NLPID字段將有一個值為0 x81標識其支持IS-ISv6功能。IPv6可達性CLV（IPv6 Reachability CLV）IS-ISv6中的IPv6可達性CLV對應于IS-IS中的普通可達性TLV（type-length-value） 和擴展可達性TLV，格式如 HYPERLINK l _bookmark0 圖1所示：圖1 IPv6可達性CLV主要字段的解釋如下：Code：取值為 236，表示該 CLV 是IPv6 可達性 CLV。Length：CLV 長度。Metric：度量值，使用擴展的 Metric 值，取值范圍為 04261412864，大于426

9、1412864 的 IPv6 可達性信息都被忽略掉。U：up/down 狀態(tài)標志位，用來防止路由環(huán)路，當某個路由從 Level-2 路由器傳播到 Level-1 路由器時，這個位被置為 1，從而保證了這樣的路由不會被回環(huán)。X：外部路由引入標識，取值 1 表示該路由是從其它協(xié)議引入的。S：當 CLV 中不攜帶 Sub-CLV 時，S 位置“0”，否則置“1”，表示 IPv6前綴后面跟隨 Sub-CLV 信息。Reserve：保留位。Prefix Length：該路由器可以到達的 IPv6 路由前綴長度。Prefix：該路由器可以到達的 IPv6 路由前綴。Sub-CLV/Sub-CLV Leng

10、th：Sub-CLV 字段以及 Sub-CLV 字段長度，該選項用于以后擴展用，可選。IPv6接口地址CLVIPv6接口地址CLV對應于IS-IS中的IPv4接口地址CLV，格式如圖 HYPERLINK l _bookmark1 2所示：圖2 IPv6接口地址CLV主要字段的解釋如下：Code：取值為 232，表示該 CLV 類型是 IPv6 接口地址 CLV。Length：CLV 長度。Interface Address：使能 IS-ISv6 功能的接口 IPv6 地址，Hello 報文中接口IPv6 地址 CLV 中填入的是使能了 IS-ISv6 功能接口的 IPv6 鏈路本地地址， LS

11、P 報文中填入的是使能了 IS-ISv6 功能的非 IPv6 鏈路本地地址，即接口的IPv6 全球單播地址。*：表示該選項可選。支持協(xié)議CLV支持協(xié)議CLV用來指定報文的始發(fā)路由器所支持的協(xié)議，對于每一種支持的協(xié)議， CLV中的NLPID都會有一個相應的NLPID值。當路由器支持IS-ISv6功能時，該CLV 中的NLPID將有一個值為0 x81。圖3 支持協(xié)議CLVIS-ISv6鄰接關系IS-IS使用Hello報文來發(fā)現(xiàn)同一條鏈路上的鄰居路由器并建立鄰接關系，當鄰接關系建立完畢后，將繼續(xù)周期性的發(fā)送Hello報文來維持鄰接關系。為了支持IPv6路由，建立IPv6鄰接關系，IS-ISv6對He

12、llo報文進行了擴充：在支持協(xié)議 CLV 中增加一個 8bit 的 NLPID，取值為 0 x81，表示當前路由器支持 IS-ISv6 功能。在 Hello 報文中添加使能 IS-ISv6 功能的接口 IPv6 地址的 CLV，Interface Address 字段填入使能了 IS-ISv6 功能接口的 IPv6 鏈路本地地址。典型組網(wǎng)應用IS-ISv6在純IPv6網(wǎng)絡組網(wǎng)應用組網(wǎng)圖Routing Domain 1IPv6-OnlyL1/L2L1/L2L1IPv6-OnlyIPv6-OnlyL2L2Core AreaL2L2IPv6-OnlyL1/L2L1/L2L1IPv6-OnlyL1L1

13、L1L1圖4 純IPv6網(wǎng)絡IS-IS典型組網(wǎng)圖組網(wǎng)需求在一個純IPv6網(wǎng)絡中，要求通過IS-ISv6協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡互通。如 HYPERLINK l _bookmark3 圖4所示，Routing Domain 1為一純IPv6路由域，骨干區(qū)和Level-1區(qū)域均為純IPv6區(qū)域，所有的路由器都運行IS-ISv6。IS-ISv6在IPv4和IPv6共存網(wǎng)絡組網(wǎng)應用通過構建IPv4和IPv6共存骨干區(qū)域實現(xiàn)IPv4/IPv6網(wǎng)絡共存組網(wǎng)方案組網(wǎng)圖IPv6-Only Area 49.01Routing Domain 1L1/L2L1/L2L1IPv4/IPv6IPv4-Only Area 49.02

14、L2L2Core AreaArea 49L2L2IPv4-IPv6Area 49.04L1/L2L1IPv4-IPv6Area 49.03L1/L2L1L1L1L1圖5 IPv4/IPv6典型組網(wǎng)組網(wǎng)需求在一個IPv4/IPv6共存的網(wǎng)絡中，要求利用IS-IS和IS-ISv6實現(xiàn)網(wǎng)絡互通。如 HYPERLINK l _bookmark4 圖5所示，Routing Domain1為IPv4和IPv6雙協(xié)議路由域：規(guī)劃一個雙協(xié)議棧骨干區(qū)域 Area 49，骨干區(qū)域中的所有 IS 同時使能 IS-IS、IS-ISv6 功能；用戶根據(jù)需要，配置 Level-1 Area 的區(qū)域類型為純 IPv4、純

15、IPv6 或雙協(xié)議棧。非骨干區(qū) Area 49.01 為 IPv6-Only 區(qū)域；非骨干區(qū) Area 49.02 為 IPv4- Only 區(qū)域；非骨干區(qū) Area 49.03、Area 49.04 為雙協(xié)議棧區(qū)域。經(jīng)過這種規(guī)劃而組成的 IPv4/IPv6 共存網(wǎng)絡，Area 49.02、Area 49.03、Area49.04 以及 Area 49 之間可以實現(xiàn) IPv4 互通；Area 49.01、Area 49.03、Area 49.04 以及 Area 49 之間可以實現(xiàn) IPv6 互通。此種IPv4/IPv6共存組網(wǎng)方案配置較為簡單，組網(wǎng)框架邏輯清晰，可擴展性很強， 用戶可以根據(jù)需

16、要隨時增減Level-1區(qū)域，很容易實現(xiàn)IPv4網(wǎng)絡向IPv6網(wǎng)絡的逐漸過渡。通過GRE隧道技術實現(xiàn)IPv4/IPv6網(wǎng)絡共存組網(wǎng)方案組網(wǎng)圖IPv6孤島L1L1Router DArea 49.0001Router ATunnel0Tunnel1IP networkTunnel0Tunnel1L1/L2Router BArea 49.0002L1/L2Router CArea 49.0003Router E L1IPv6孤島IPv6孤島L1L1L1圖6 IS-IS for IPv6 over IPv4技術實現(xiàn)IPv4/IPv6共存組網(wǎng)的方案示意圖組網(wǎng)需求利用GRE隧道技術實現(xiàn)IPv6孤島跨越IP

17、v4核心網(wǎng)絡進行互通，具體解決方法是在兩個使能IS-ISv6功能的路由器上配置IPv6 GRE隧道，使得兩個路由器在邏輯上直接相連，無需考慮隧道經(jīng)過的IPv4網(wǎng)絡。如 HYPERLINK l _bookmark5 圖6所示，分別在Router A和Router B上創(chuàng)建并配置Tunnel 0，在Tunnel 0上使能IS-ISv6功能。Router A和Router B通過Tunnel 0發(fā)送IS-IS協(xié)議報文并建立鄰居關系，這樣兩個IPv6孤島就可以進行通信了。通過GRE隧道技術實現(xiàn)IPv4/IPv6網(wǎng)絡共存組網(wǎng)的優(yōu)點是：不要求所有路由器都運行 IS-ISv6，只要 IPv6 網(wǎng)絡內的路由器

18、運行 IS-ISv6即可。在 IPv4 網(wǎng)絡內，用戶可以根據(jù)需要自由選擇路由協(xié)議。缺點是配置比較復雜，且需要對整個網(wǎng)絡作好規(guī)劃。IS-IS for IPv6應用組網(wǎng)注意事項圖7 IS-IS典型應用組網(wǎng)圖目前，H3C實現(xiàn)的IS-ISv6功能僅支持單拓撲結構，即IPv4 IS-IS 和IPv6 IS-IS共用一個拓撲信息，為了使得IS-ISv6能在純IPv4、純IPv6或IPv4與IPv6共存的網(wǎng)絡環(huán)境中都能夠正常運行，保證IPv4與IPv6的路由信息不互相干擾，使得最終生成的IPv4和IPv6路由連續(xù)、完整和準確，需要對IS-IS HYPERLINK l _bookmark6 組網(wǎng)作出一些限制。

19、以圖7為例：同一區(qū)域內所有 IS 必須同時使能 IS-IS 功能或 IS-ISv6 功能，不允許同一區(qū)域中的一些 IS 使能了 IS-IS 功能，而其它 IS 使能 IS-ISv6 功能；同一路由器上所有接口必須同時使能 IS-IS 功能或 IS-ISv6 功能，不允許同一路由器上的一些接口使能了 IS-IS 功能，而其它接口使能 IS-ISv6 功能。根據(jù)區(qū)域中的路由器使能的 IS-IS 功能是 IPv4 還是 IPv6 的可以將區(qū)域分為三種類型：純IPv4 區(qū)域，即區(qū)域內所有的IS只使能了IS-IS功能，只有IPv4 數(shù)據(jù)被正確轉發(fā)，如 HYPERLINK l _bookmark6 圖 7中的Aera 49.0001、Aera 49.0004；純IPv6 區(qū)域，即區(qū)域內所有的IS只使能了IS-ISv6 功能，只有IPv6 數(shù)據(jù)被正確轉發(fā)，如 HYPERLINK l _bookmark6 圖 7中的 49.0002；Dual IP區(qū)域，即區(qū)域內所有的IS都使能了IS-IS功能和IS-ISv6 功能，IPv4 和IPv6 數(shù)據(jù)均可以被正確轉發(fā)，如 HYPERLINK l _bookmark6 圖 7中的 49.0003。路由域也可以分為純 IPv4、純 IPv6、Dual IP 三種類型：純 IPv4 路由域，骨干區(qū)和 Level-1 區(qū)域均為純