TCPIP路由技术（卷一）第二版(4)

U/L位，Universal/Local位

决定地址的前64-bit prefix是直接使用保留的link-local地址0xFE80::/64。例如上图中的接口最终的IPv6地址为：FE80::0200:0BFF:FE0A:2D51。

若主机只用和链路上面的设备通讯，则自动配置的link-local地址足够使用，但若需和链路外的设备通讯，则需要使用一个global IPv6地址。 取得global IPv6地址的两种方法：

1. stateful：咨询DHCPv6（由RFC 3315定义）服务器，取得地址信息。主机

可以预先配置DHCPv6服务器的地址，或者收到一个设置了M标志位的RA，指示其使用DHCPv6；

2. stateless：主机从收到的RA中获得一个或多个链路的prefix，然后将这些

prefix加上先前决定的Interface ID于是便成了全局唯一的 IPv6 地址。

4. Duplicate Address Detection

设备取得了一个unicast地址以后，在使用该地址之前必须进行DAD（Duplicate Address Detection），以确定该地址是唯一的。只有Anycast地址是例外的。 进行DAD的节点送出一个NS，其Target Address设置为需要验证的地址，目的地址设置为solicited-node multicast地址（ff02:0:0:0:0:1:FFxx:xxxx/104，其中x

代表任意数字）。solicited-node multicast地址是将Target Address中的地址的后24位前面加上ff02:0:0:0:0:1:FFxx:xxxx/104。

solicited-node multicast地址的优点在于：一个接口配置多个地址的时候可以只用发送一个NS；如果两个节点同时通过DAD验证相同的地址，则两者都会得知。 如果发送NS（DAD）的节点，收到了NA的回应，则说明该地址已经被使用，不能再使用。

5. Neighbor Address Resolution

IPv4使用ARP来发现IPv4地址和链路层地址的对应关系，而IPv6使用NDP来实现这个功能。

nc（neighbor cache）相当于IPv4的ARP cache，节点发送数据包的时候，如果没有在nc中找到条目，则将地址加入但标记为Incomplete，节点于是向solicited-node multicast地址发送NS，收到NS的节点，回应NA，节点收到NA后将条目加入nc，并将该条目标记为Reachable。 在Cisco router中查看nc的命令如下： show ipv6 neighbors

6. Privacy Addresses

不变的Interface ID会产生安全问题，RFC 3041定义了IPv6 privacy地址。privacy地址，使得Interface ID大概每天会变化一次（周期可以配置），或者每次获得新的IPv6地址的时候变化。

7. Neighbor Unreachability Detection

nc条目可以有以下几种状态：

1. 2.

Incomplete：NS已经送出，但NA还没有收到；

Reachable：地址近期确定（recently confirmed）为可达的。 “近期确定”

的意思是节点在RA指定的时间（Reachable Time段）内收到了该地址可达性信息。若在RA中没有指定，则默认的Reachable Time是30 秒；

3.

Stale：上次收到该地址的可达性确认到现在的时间已经超过了Reachable Time指定的时间；

4.

Probe：每个Retransmit Time 周期（默认为1000ms）向地址发送的可达性信息的确认（使用NS）已经送出。

5.

Delay：当向一个Stale地址发送数据包以后，该地址便成为Delay状态。该状态停留5秒，如果在此时间段内没有收到可达性信息的确认，该地址状态变为Probe。该状态是一个优化：在NS被送出前，给上层协议一个确认可达性机会。

邻居的可达性可以有两种方式确认：

1. 上层协议提供的信息，如TCP消息中的ACK 2. 回应probe地址的RA或者NA

Neighbor Unreachability Detection是确认节点和邻居之间的双向连通性，而不是单向的。

Chapter 3. Static Routing

Chapter 4. Dynamic Routing Protocols

路由算法至少要做到：

将网络可达性信息传给其他的router 接收从其他router传来的可达性信息

基于可达性信息决定最优路由，并将其记录到路由表中 对网络中拓扑变化作出反应，修正并将其通告

Chapter 8. OSPFv2

※ Operation of OSPF

1. Overview

从高层次上来看，OSPF可被理解为：

1) speaking router会从所有启用了OSPF的接口发送Hello包，有相同参数配置

相连的router会成为邻居（neighbor） 2) 毗邻（Adjacency）

3) 每个router会发送LSA到所有邻居。因为有很多链路状态（link state）类型

信息，故OSPF定义了很多LSA类型。

4) 每个收到从某个邻居过来的LSA的router，将此LSA记录到LSDB，并将此

LSA的副本发送到其它邻居。

5) LSA被flood传遍整个区域后，每个router都将有相同的LSDB

6) 当数据库完成后，每个router都会使用SPF算法，将自己作为root，计算到

每个已知目的的无环路的、最短（cost最低）的路径 7) 每个router都由自己的SPF tree建立其路由表

当网络达到收敛以后，OSPF在稳定（stable）的情况下只会每30分钟发送一次LSA

2. Neighbors and Adjacencies 邻居和毗邻

Cisco router决定其Router ID（RID）的方法如下：

1) 若Router ID被手动指定，则使用它

2) 若未手动指定，则使用最大的loopback接口IP地址

3) 若未定义loopback接口，则使用所有物理接口中IP地址最大的，不要求

该接口启用OSPF

4) 若被配置为Router ID的物理接口被删除或者down，router还是会继续

使用其IP为RID。

OSPF router是通过在Hello包中通告其RID开始建立邻居关系的.

3. Hello Protocol Hello协议

Hello协议的作用如下： 1) 用以发现邻居

2) 用以通告若干参数，两台router必须同意此参数才能成为邻居 3) 用作两个router之间的keepalive 4) 用以确保邻居之间的双向通信

5) 用以选举DR和BDR（在广播和NBMA网络上——只有在Broadcast和

NBMA网络中才会进行DR和BDR的选举）

HelloInterval：在启用OSPF的接口上定期发送Hello包的间隔（10秒－广播网络、30秒－非广播网络），配置命令如下： ip ospf dead-interval Hello包里包含的信息： 1) Router ID

2) 源router接口所属的Area ID 3) 源接口的地址掩码

4) 源接口的认证类型和认证信息 5) 源接口的HelloInterval 6) 源接口的RouterDeadInterval 7) router的优先级（priority）

8) DR和BDR的地址（其接口的IP地址，而非RID） 9) 5位的flag，指示其可选能力

10) 源router的邻居的Router ID，此列表仅包括从源接口在RouterDeadInterval

时间内收到的Hello包的发送者的RID

在收到Hello包以后router会对其包含的信息进行检验。如果收到此包的接口上