項目7 基于OSPFv3的Jan16公司與多個分部互聯(lián)

項目7基于OSPFv3的Jan16公司與多個分部互聯(lián)目錄項目描述項目需求分析項目相關(guān)知識項目規(guī)劃設(shè)計項目實施項目驗證項目描述項目描述Jan16公司因業(yè)務(wù)升級，已在多個區(qū)域建立分部，計劃使用動態(tài)路由協(xié)議OSPFv3來維護公司網(wǎng)絡(luò)的路由，且要求各部門之間的通信線路存在備份鏈路。公司拓?fù)淙鐖D7-1所示，具體要求如下：Jan16公司網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有總部主機PC1、分部A主機PC2、分部B主機PC3，均使用DHCPv6動態(tài)配置IPv6地址。各部門出口路由器AR1、AR2、AR3采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互聯(lián)，并運行動態(tài)路由協(xié)議，維護各部門路由，以保證各部門之間有備份通信鏈路。項目描述項目需求分析項目需求分析Jan16公司由總部、分部A和分部B組成?，F(xiàn)需要為網(wǎng)絡(luò)中所有的PC配置DHCPv6自動獲取IPv6地址，并在公司出口路由器之間運行動態(tài)路由協(xié)議OSPFv3來維護公司網(wǎng)絡(luò)路由，實現(xiàn)全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互通。因此，本項目可以通過以下工作任務(wù)來完成。（1）配置路由器及PC的IPv6地址。（2）配置DHCPv6協(xié)議,實現(xiàn)各部門PC機自動獲取IP地址。（3）配置OSPFv3路由協(xié)議，實現(xiàn)各部門網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通。項目相關(guān)知識7.1OSPFv3概述OSPF是一個典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。OSPFv3用于在IPv6網(wǎng)絡(luò)中提供路由功能，也是IPv6組網(wǎng)中的一個主流路由協(xié)議。OSPFv3與OSPFv2的工作機制基本相同，但OSPFv3與OSPFv2之間不能互相兼容，因為OSPFv3與OSPFv2是根據(jù)為IPv6網(wǎng)絡(luò)和IPv4網(wǎng)絡(luò)分別開發(fā)出來的。7.2OSPFv3工作機制OSPFv3是運行在IPv6網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議。運行OSPFv3的路由器使用物理接口鏈路本地地址為源地址來發(fā)送OSPFv3報文。在同一條鏈路上，路由器會互相學(xué)習(xí)其它路由器的鏈路本地地址，并在報文轉(zhuǎn)發(fā)的過程中將這些地址當(dāng)成下一跳信息使用。（1）如圖7-2所示，OSPFv3網(wǎng)絡(luò)初始化情況下，所有路由器都是組播組FF02::5的成員，路由器向FF02::5發(fā)送協(xié)議報文，用于建立OSPFv3鄰居。7.2OSPFv3工作機制（2）如圖7-3所示，OSPFv3鄰居建立完成之后便開始進行指定路由器（DesignatedRouter，DR）和備份指定路由器（BackupDesignatedRouter，BDR）的選舉。首先根據(jù)路由器接口優(yōu)先級數(shù)值進行選舉，默認(rèn)數(shù)值為：1，可取值范圍“0～255”，數(shù)值越大越優(yōu)先，當(dāng)取值為0時，設(shè)備不參與選舉。若優(yōu)先級數(shù)值相同，則根據(jù)路由器的RouterID數(shù)值大小進行選舉，數(shù)值大的優(yōu)先，需要注意的是，OSPFv3的RouterID格式與OSPFv2的相同，但是OSPFv3的RouterID必須手工設(shè)置。落選設(shè)備被稱為DRother，DRother會繼續(xù)使用FF02::5發(fā)送Hello報文，其他需要通過組播形式發(fā)送的協(xié)議報文則使用組播地址FF02::6來發(fā)送。（3）當(dāng)設(shè)備完成DR與BDR的選舉之后，OSPFv3路由器之間首先會進行鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步，之后運行最短路徑優(yōu)先算法（ShortestPathFirst，SPF）計算最短路徑樹以及路由。7.3OSPFv3與OSPFv2的比較1、相同點：（1）路由器類型相同。包括內(nèi)部路由器（InternalRouter，IR）、骨干路由器（BackboneRouter，BR）、區(qū)域邊界路由器（AreaBorderRouter，ABR）和自治系統(tǒng)邊界路由器（AutonomousSystemBoundaryRouter，ASBR）。（2）鄰居發(fā)現(xiàn)和建立機制相同。（3）鏈路狀態(tài)通告信息（LinkStateAdvertisement，LSA）的泛洪和老化機制相同。（4）采用最短路徑優(yōu)先算法——SPF，作為路由計算算法。（5）支持的區(qū)域類型相同，包括骨干區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、末節(jié)區(qū)域（Stub）、NSSA（Not-So-StubbyArea）、完全末節(jié)區(qū)域（TotallyStub）和完全NSSA區(qū)域。7.3OSPFv3與OSPFv2的比較（6）DR和BDR的選舉過程相同。（7）支持的接口類型相同。包括點到點（Point-To-Point，P2P）鏈路、點到多點（Point-To-Multiple-Point，P2MP）鏈路、廣播（BroadcastMultipleAccess，BMA）鏈路、非廣播多路訪問（Non-BroadcastMultipleAccess，NBMA）鏈路。（8）基本報文類型相同，都是用Hello報文、DD（DatabaseDescription，數(shù)據(jù)庫描述）報文、LSR（LinkStateRequest，鏈路狀態(tài)請求）報文、LSU（LinkStateUpdate，鏈路狀態(tài)更新）報文、LSAck（LinkStateAcknowledgment，鏈路狀態(tài)確認(rèn)）報文。（9）度量值計算方法相同，都是用鏈路開銷。（10）均使用組播的方式交互某些協(xié)議報文。7.3OSPFv3與OSPFv2的比較2、不同點：（1）在廣播鏈路上：若使用OSPFv2，則建立OSPF鄰居雙方接口地址必須屬于同一個網(wǎng)段，基于子網(wǎng)運行。若使用OSPFv3，OSPFv3是基于鏈路運行的，路由器之間使用鏈路本地地址作為協(xié)議通信地址，即兩個節(jié)點與同一個鏈路相連，即使它們IPv6前綴不同，也能夠通過該鏈路進行通行，建立鄰居（因基于鏈路運行，因此OSPFv3路由器學(xué)習(xí)到的路由下一跳為鄰居的鏈路本地地址）。（2）OSPFv3支持運行多個OSPF實例，可以實現(xiàn)同一鏈路配置兩個實例，讓一條鏈路運行在兩個區(qū)域之內(nèi)。（3）RouterID與OSPFv2的格式相同，格式均為32比特IPv4地址。但OSPFv3不具備RouterID選舉能力，需手工配置。7.3OSPFv3與OSPFv2的比較（4）認(rèn)證方式不同，OSPFv2協(xié)議報文本身攜帶認(rèn)證信息，OSPFv3協(xié)議報文不攜帶認(rèn)證信息，而是通過IPv6擴展報頭來實現(xiàn)認(rèn)證。（5）協(xié)議報文的組播地址不同：OSPFv2使用組播地址為224.0.0.5和224.0.0.6，其中224.0.0.5用于DR向其他路由器發(fā)送協(xié)議報文，224.0.0.6用于非指定路由器（DRother）向DR發(fā)送協(xié)議報文（Hello報文繼續(xù)使用224.0.0.5）。OSPFv3使用組播地址為FF02::5和FF02::6，其中FF02::5用于DR向其他路由器發(fā)送協(xié)議報文，F(xiàn)F02::6用于非指定路由器向DR發(fā)送協(xié)議報文（Hello報文繼續(xù)使用FF02::5）。項目規(guī)劃設(shè)計項目拓?fù)浔卷椖恐?，使?臺PC、3臺路由器組建項目拓?fù)?，如圖7-2所示。其中PC1是Jan16總部員工PC，PC2是Jan16分部A員工PC，PC3是Jan16分部B員工PC，AR1、AR2、AR3作為出口路由器，連接總部與分部網(wǎng)絡(luò)。通過在AR1、AR2、AR3上運行OSPFv3，路由器之間互聯(lián)鏈路在OSPFv3區(qū)域0中，Jan16總部在OSPFv3區(qū)域1中，Jan16分部A在OSPFv3區(qū)域2中，Jan16分部B在OSPFv3區(qū)域3中，實現(xiàn)公司網(wǎng)絡(luò)路由互通，全網(wǎng)PC互通。項目規(guī)劃根據(jù)項目拓?fù)溥M行業(yè)務(wù)規(guī)劃，RouterID、接口互聯(lián)、IP、地址池規(guī)劃如表7-1、7-2、7-3、7-4所示。1）RouterID規(guī)劃2）接口互聯(lián)規(guī)劃項目規(guī)劃3）IP規(guī)劃4）地址池規(guī)劃項目實施任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址任務(wù)規(guī)劃配置PC的IPv6地址為DHCPv6自動獲取，以及根據(jù)IP規(guī)劃表為路由器配置IPv6地址。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址任務(wù)實施1.配置IPv6地址，如圖7-3所示。如圖7-3為PC1的IP地址配置結(jié)果，同理完成PC2~PC3的IP地址配置。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址2.配置路由器AR1的接口IP在AR1上為接口配置IP地址，作為部門網(wǎng)關(guān)，以及與其他路由器互聯(lián)的地址。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址3.配置路由器AR2的接口IP在AR2上為接口配置IP地址，作為部門網(wǎng)關(guān)，以及與其他路由器互聯(lián)的地址。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址4.配置路由器AR3的接口IP在AR3上為接口配置IP地址，作為部門網(wǎng)關(guān)，以及與其他路由器互聯(lián)的地址。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址任務(wù)驗證（1）在AR1上使用【displayipv6interfacebrief】命令驗證IPv6地址配置情況，如圖7-4所示。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址（2）在AR2上使用【displayipv6interfacebrief】命令驗證IPv6地址配置情況，如圖7-5所示。任務(wù)7-1配置路由器及PCIP地址（3）在AR3上使用【displayipv6interfacebrief】命令驗證IPv6地址配置情況，如圖7-6所示。任務(wù)7-2配置DHCPv6任務(wù)規(guī)劃配置各路由器的DHCPv6功能，創(chuàng)建地址池并為各部門自動分配IP地址。任務(wù)7-2配置DHCPv6任務(wù)實施1.路由器AR1配置DHCPv6在AR1上創(chuàng)建DHCPv6地址池并配置地址池參數(shù)。任務(wù)7-2配置DHCPv62.路由器AR2配置DHCPv6在AR2上創(chuàng)建DHCPv6地址池并配置地址池參數(shù)。任務(wù)7-2配置DHCPv63.路由器AR3配置DHCPv6在AR3上創(chuàng)建DHCPv6地址池并配置地址池參數(shù)。任務(wù)7-2配置DHCPv6任務(wù)驗證（1）在AR1上使用【displaydhcpv6pool】命令驗證地址池配置情況，如圖7-7示。（2）在AR2上使用【displaydhcpv6pool】命令驗證地址池配置情況，如圖7-8示。任務(wù)7-2配置DHCPv6（3）在AR3上使用【displaydhcpv6pool】命令驗證地址池配置情況，如圖7-9示。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議任務(wù)規(guī)劃根據(jù)項目拓?fù)浼耙?guī)劃，在出口路由器AR1、AR2、AR3上配置OSPFv3。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議任務(wù)實施1.配置路由器AR1的OSPFv3路由協(xié)議在路由器AR1上創(chuàng)建OSPFv3進程，并宣告接口到OSPFv3的對應(yīng)區(qū)域中。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議2.配置路由器AR2的OSPFv3路由協(xié)議在路由器AR2上創(chuàng)建OSPFv3進程，并宣告接口到OSPFv3的對應(yīng)區(qū)域中。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議3.配置路由器AR3的OSPFv3路由協(xié)議在路由器AR3上創(chuàng)建OSPFv3進程，并宣告接口到OSPFv3的對應(yīng)區(qū)域中。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議任務(wù)驗證（1）在AR1上使用【displayospfv3peer】命令驗證OSPFv3鄰居建立情況,如圖7-10所示，AR1已經(jīng)和AR2、AR3建立了鄰居關(guān)系。（2）在AR2上使用【displayospfv3peer】命令驗證OSPFv3鄰居建立情況,如圖7-11所示，AR2已經(jīng)和AR1、AR3建立了鄰居關(guān)系。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議（3）在AR3上使用【displayospfv3peer】命令驗證OSPFv3鄰居建立情況,如圖7-12所示，AR3已經(jīng)和AR1、AR2建立了鄰居關(guān)系。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議（4）在AR1上使用【displayipv6routing-table】命令驗證OSPFv3路由學(xué)習(xí)情況,如圖7-13所示，AR1已經(jīng)學(xué)習(xí)到分部A和分部B的路由。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議（5）在AR2上使用【displayipv6routing-table】命令驗證OSPFv3路由學(xué)習(xí)情況,如圖7-14所示，AR2已經(jīng)學(xué)習(xí)到總部和分部B的路由。任務(wù)7-3配置OSPFv3路由協(xié)議（6）在AR3上使用【displayipv6routing-table】命令驗證OSPFv3路由學(xué)習(xí)情況,如圖7-15所示，AR3已經(jīng)學(xué)習(xí)到總部和分部A的路由。項目驗證項目驗證1.查看PC1、PC2、PC3的IP地址獲取情況，如圖7-16、7-17、7-18所示。項目驗證項目驗證2.使用PC2pingPC1（目的IP：2010::8df1:3700:a071:2ba），發(fā)現(xiàn)可以ping通。如圖7-19所示。項目驗證3.使用PC3pingPC1（目的IP：2010::8df1:3700:a071:2ba），發(fā)現(xiàn)可以ping通。如圖7-20所示。項目驗證4.使用PC2pingPC3（目的IP：2030::9c15:f275:d50d:bfa1），發(fā)現(xiàn)可以ping通。如圖7-21所示。練習(xí)與思考理論題1.以下哪些報文不屬于OSPFv3協(xié)議報文（）A.HelloB.DDC.LSRD.Open2.以下關(guān)于OSPFv3的描述錯誤的是（）A.OSPFv3是一個鏈路狀態(tài)路由協(xié)議B.OSPFv3路由器基于鏈路帶寬計算開銷值C.OSPFv3不可應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)D.OSPFv3采用的算法是SPF算法練習(xí)與思考3.以下關(guān)于DR的說法正確的是（）A.P2P網(wǎng)絡(luò)必須選舉DRB.DR是網(wǎng)絡(luò)中的備份指定路由器C.OSPFv3網(wǎng)絡(luò)中，擁有最高優(yōu)先級的路由器一定是DRD.為了維持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，DR不支持搶占4.OSPFv3使用組播形式發(fā)送協(xié)議報文，目的組播地址為（）（多選）A.FF02::5B.FF02::9C.224.0.0.6D.FF02::6練習(xí)與思考5.OSPFv3支持的網(wǎng)絡(luò)類型有哪些（）（多選）A.BMAB.P2PC.P2MPD.NBMA6.運行OSPFv3的路由器，若雙方接口前綴不同，不能建立鄰居。（判斷）7.當(dāng)OSPFv3路由器的選舉優(yōu)先級為0時，不參與DR/BDR的選舉。（判斷）練