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ISIS-IPV6

时间：2023-05-08 21:48:24浏览次数：45  
标签：10.0 ISIS IPV6 IPV4 ipv6 isis

目录

ISIS-IPV6的概述

  • ISIS-IPV6须知
    • OSPFv3的RFC 2740有80页，而ISIS的IPV6草案只有7页
    • ISIS的报文因采用TLV的设计结构，因此扩展性很好
    • 为支持新的协议和特性，只需要扩展新的TLV或子TLV
    • IETF的draft-ietf-isis-ipv6-05（RPC5308）中规定：
      • 为支持IPV6路由的处理和计算，ISIS新增一个NLPID和两个TLV

PS：NLPID当中的NL的network layer的缩写，即网络层，所以NLPID可以理解为网络层的ID。

  • 关于多拓扑：
    • 多拓扑仅会用在IPV4和IPV6共存的情况下
    • ISIS和OSPF都存在多拓扑
    • 但ISIS的多拓扑应用的更广泛，而OSPF的多拓扑现在还处于草案阶段

我们对ISIS-IPV6的介绍也围绕着上述两个主题：

  1. ISIS-IPV6的新增字段
  2. 多拓扑

新增字段

NLPID

  • NLPID：Network layer protocol identifier 字段（网络层协议ID）

  • 作用：通过这个字段，标识支持哪些协议，有两种变化，如下所示：

    • 0x8e：IPV6
    • 0xcc：IPV4

  • 如果ISIS支持IPV6，那么向外发布IPV6路由时必须携带0x8e

  • 在AR220下仅开启了ISIS-IPV4后的hello报文

    image-20230508212328143

  • 在AR220下接口上仅开启了ISIS-IPV6后的hello报文，注意看NLPID，当前显示IPV6：

    image-20230508212343628

  • 在AR220下接口同时开启IPV4和IPV6的hello报文

    image-20230508212355372

TLV-Reachability

TLV 编号 备注
IPV6 Reachability 236 通告IPV6前缀信息
IPV6 interface address 232 通告IPV6接口地址

  • IPV6 Reachability在哪种类型当中？

    • hello报文当中并没有，LSP报文当中才有，正好与TLV-interface相对应
    • TLV-interface在有几条，Reachability就有几条，如下所示：

  • 在LSP报文当中看到Reachability和TLV-INTERFACE

    image-20230508212407055

  • 注意，Reachability当中还有三个位U/X/S需要注意一下，如下所示：

    image-20230508212422555

    • U位：up/down，标识这个前缀是否是从高level通告下来的，比如从L2注入到L1,主要是为了防环
    • X位：external original标识这个前缀是否是外部路由
    • S位：subtlv present，标识是否包含TLV（可选）

TLV-INTERFACE

TLV 编号 备注
IPV6 Reachability 236 通告IPV6前缀信息
IPV6 interface address 232 通告IPV6接口地址

  • TLV-INTERFACE

    • 作用：承载IPV6接口的IP地址
    • 在普通的hello报文当中就能看到此字段
    • 有几个接口加入到ISIS进程就会显示多少个TLV-INTERFACE
    • 在不同的报文类型当中显示的内容不一样
      • 在hello报文当中：链路本地地址
      • 在LSP报文当中：通常接口的单播地址

  • hello报文当中的TLV-INTERFACE是链路本地地址

    image-20230508212436713

  • LSP报文当中的TLV-INTERFACE是接口单播地址

    image-20230508212445828

小实验

image-20230508212456822

  • 基础配置

    # AR1
sys
sysn AR1
ipv6
isis 1
	ipv6 enable
	network 49.0001.0000.0001.00
	is-level level-1
int g0/0/0
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1
int g0/0/1
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1
---
# AR2
sys
sysn AR2
ipv6
isis 1
	ipv6 enable
	network 49.0001.0000.0002.00
	is-level level-1
int g0/0/0
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1
int g0/0/1
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1
---
# AR3
sys
sysn AR3
ipv6
isis 1
	ipv6 enable
	network 49.0001.0000.0003.00
	is-level level-1
int g0/0/0
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1
int g0/0/1
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis ipv6 enable 1

  • 查看

    因为ISIS的IPV4和IPV6是一个版本，所以用查看IPV4的命令可以正常查看IPV6

    # 可以正常看邻居，但有一个问题是无法分辨这是IPV6还是IPV4
[AR3]dis isis peer 

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0003.01 Up   29s      L1       64 
0001.0000.0001  GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   23s      L1       64

**# 后面加上verbose，当中的Adj Protocol 字段会显示当前是IPV4还是IPV6
# 如果只在IPV4就只显示IPV4，如果IPV4和IPV6都在那就会显示两个**
[AR3]dis isis peer verbose 

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0003.01 Up   21s      L1       64 

  MT IDs supported     : 0(UP) 
  Local MT IDs         : 0 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IPv6 Address(es): FE80::2E0:FCFF:FE37:1234
  Uptime               : 00:02:36
  **Adj Protocol         : IPV6** 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0002

多拓扑

概述

什么是多拓扑？多拓扑是什么意思？为什么ISIS-IPV4当中没有这个概念呢？想要回答上面这个问题，我们先要搞清楚什么是单拓扑！

  • 单拓扑
    • 如果设备之间如果同时跑IPV4和IPV6的ISIS，默认就是单拓扑
    • 单拓扑其实就是IPV4和IPV6共用一棵路径树

IPV4和IPV6共用一棵路径树，这不挺好嘛，看着也没啥问题呀，为什么又有多拓扑呢？如下所示：

image-20230508212507160

如上图所示，A、B、C、D四台设备，其中A、C、D都是IPV4和IPV6的ISIS同时运行，而B设备由于比较老旧不支持IPV6，那在这种情况下，A到C设备之间的IPV4走哪条路径呢？A到C设备之间的IPV6又走哪条路径呢？我们先看IPV4，A会在两个接口上收到C的信息，但是A肯定会走B这条路径到达C（ipv4路径），因为开销嘛！那IPV6路径呢？A只会从D收到关于C的IPV6通告，那A是否会再形成一条到达C的IPV6路径呢？不会了！为什么？因为默认情况下IPV4和IPV6使用同一棵树，在这棵树上从A到达C之间最优秀的路径就是A-B-C（通过开销算出来的），无论是IPV4还是IPV6都得使用这棵树，通过上文的描述我们也能看出来，开销同时影响了IPV4和IPV6。问题出现了，如果A向C转发数据，如果是IPV4数据没问题，那IPV6的呢？B根本都不支持IPV6！！严重的问题就出现了！这就是单拓扑会还来的问题。怎么解决呢？那得就用到多拓扑了！

PS：形成多拓扑的真正原因是ISIS通过扩展IPV4实现了IPV6，而不是重新设计，所以IPV6默认会共同使用一棵树，IPV4和IPV6的拓扑必须一致，默认通常是IPV6使用IPV4的拓扑。

  • 多拓扑：

    • 多拓扑是IPV4和IPV6共存的时候才会出现的
    • 如果设备之间如果同时跑IPV4和IPV6的ISISIS，默认是单拓扑，我们可以手工更改为多拓扑
    • 所谓的多拓扑就是IPV4和IPV6分别单独使用一个路径树，分家！

  • 怎么分家呢？

    • 通过MT ID，IPV4使用一个MT-ID，而IPV6使用另一个MT-ID

    • 不同的MT-ID建立不同的拓扑

    • 计算的时候也是不同的MT-ID单独计算，生成独立的路径树。

    • 如下所示

      image-20230508212518836

  • MT-ID：多拓扑ID，标识不同的拓扑

    • 在点到点网络当中，要求两台路由器具有相同的MT ID才能形成邻接关系
    • 在广播网络当中，邻接关系的建立跟接口的MTID是没有关系的，而且MT-ID不需要我们人为干预，会自动生成。

PS：在华为当中0就代表IPV4，而2就代表IPV6，华为设备当中就只有这两种变化。

我们可以通过dis isis peer verbose看当前是单拓扑还是多拓扑，如下所示，即使是IPV4和IPV6同时运行如果我们不手工更改成多拓扑，默认就是使用MT-ID-0，即IPV4的单拓扑结构。

[AR1]isis 1
[AR1-isis-1]dis th
[V200R003C00]
#
isis 1
 is-level level-1
 network-entity 49.0001.0000.0001.00
 import-route static 
 #
 **ipv6 enable topology standard   # standard的含义就是单拓扑，这一条命令是默认自动生成的**

<AR1>dis isis peer ver

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0002.01 Up   9s       L1       64 

  **MT IDs supported     : 0(UP) # 0就代表IPV4
  Local MT IDs         : 0** 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.12.2       
  Peer IPv6 Address(es): FE80::2E0:FCFF:FE37:1233
  Uptime               : 01:22:06
  **Adj Protocol         : IPV4  IPV6** 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0002  

0001.0000.0003  GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   8s       L1       64

**[AR2-isis-1]ipv6 enable topology ipv6** 
[AR2-isis-1]dis th
[V200R003C00]
#
isis 1
 is-level level-1
 network-entity 49.0001.0000.0002.00
 #
 ipv6 enable topology ipv6

# 再查看，就会发现多拓扑了！
**AR1]dis isis peer verbose** 

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0002.01 Up   9s       L1       64 

  **MT IDs supported     : 0(UP) 
  Local MT IDs         : 0  2** 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.12.2       
  Uptime               : 01:27:50
  Adj Protocol         : IPV4 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0002  

0001.0000.0003  GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   9s       L1       64 

  **MT IDs supported     : 0(DOWN) 
  Local MT IDs         : 2** 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IPv6 Address(es): FE80::2E0:FCFF:FE82:6241
  Uptime               : 00:57:02
  Adj Protocol         : IPV6 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0003

TLV和实验

如果想增加ISIS的功能，那就不断的扩展其TLV，ISIS为了支持多拓扑，又增加了四种TLV，如下所示：

TLV类型 备注
TLV-229 multi-topology identifier
TLV-222 multi-topology interfmediate system
TLV-235 multi-gopologies reachable ipv4 prefixes
TLV-237 multi-topologies reachable ipv6 prefixes

  • Multi Topology supported（229）下面这是IPV4的单拓扑（hello报文）

    image-20230508212540051

  • Multi Topology supported（229）下面这是多拓扑（hello报文）

    image-20230508212547918

  • multi topology is reachability（222）显示邻居的ID（LSP）

    image-20230508212608943

  • multi topology rachable ipv6 prefiexs（237）（LSP）

    image-20230508212620440

实验

image-20230508212633588

AR1和AR3 IPV4和IPV6全都运行，AR2只运行IPV4

  • 基础配置

    # AR1基础配置
sys
sysn AR1
ipv6
isis 1
	is-level level-1
	network-entity 49.0001.0000.0001.00
	ipv6 enable
int g0/0/0
	ip add 10.0.12.1 24
	isis enable 1
int g0/0/1
	ip add 10.0.13.1 24
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis enable 1
	isis ipv6 enable 1
int l0
	ip add 10.0.1.1 32
	ipv6 enable
	ipv6 add 2::2 128
	isis enable 1
	isis ipv6 enable 1
	quit
----
# AR2基础配置
sys
sysn AR2
ipv6
isis 1
	is-level level-1
	network-entity 49.0001.0000.0002.00
	ipv6 enable
int g0/0/0
	ip add 10.0.12.2 24
	isis enable 1
int g0/0/1
	ip add 10.0.23.2 24
	isis enable 1
int l0
	ip add 10.0.2.2 32
	isis enable 1
	quit

# AR3
sys
sysn AR3
ipv6
isis 1
	is-level level-1
	network-entity 49.0001.0000.0003.00
	ipv6 enable
int g0/0/0
	ip add 10.0.23.3 24
	isis enable 1
int g0/0/1
	ip add 10.0.13.3 24
	ipv6 enable
	ipv6 add auto link
	isis enable 1
	isis ipv6 enable 1
int l0
	ip add 10.0.3.3 32
	ipv6 enable
	ipv6 add 3::3 128
	isis enable 1
	isis ipv6 enable 1
	quit

  • 验证，邻居已经正常建立，从AR1去往AR3，无论是IPV4还是IPV6全都是走G0/0/1接口

    <AR1>dis isis peer

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0002.01 Up   8s       L1       64 
0001.0000.0003  GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   9s       L1       64 

Total Peer(s): 2
<AR1>dis isis route 

                         Route information for ISIS(1)
                         -----------------------------

                        ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
                        --------------------------------

IPV4 Destination     IntCost    ExtCost ExitInterface   NextHop         Flags
-------------------------------------------------------------------------------
10.0.3.3/32          10         NULL    GE0/0/1         10.0.13.3       A/-/-/-
10.0.23.0/24         20         NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
                                        GE0/0/1         10.0.13.3      
10.0.13.0/24         10         NULL    GE0/0/1         Direct          D/-/L/-
10.0.2.2/32          10         NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
10.0.12.0/24         10         NULL    GE0/0/0         Direct          D/-/L/-
10.0.1.1/32          0          NULL    Loop0           Direct          D/-/L/-

 IPV6 Dest.      ExitInterface   NextHop                       Cost       Flags
-------------------------------------------------------------------------------
 **3::3/128        GE0/0/1         FE80::2E0:FCFF:FE82:6241      10         A/-/-**
 2::2/128        Loop0           Direct                        0          D/L/-

     Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
                               U-Up/Down Bit Set

  • 修改开销（重点）我们将AR1 G0/0/0接口和AR2的G0/0/1接口的的开销改小

    [AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]isis cost 1

[AR2]int g0/0/01
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]isis cost 1

  • 再去AR1上查看ISIS的路由表，会发现没有去往3::3的路由条目了，但AR3上10.0.3.3的路由还在，并且指向了R2

    <AR1>dis isis route 

                         Route information for ISIS(1)
                         -----------------------------

                        ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
                        --------------------------------

IPV4 Destination     IntCost    ExtCost ExitInterface   NextHop         Flags
-------------------------------------------------------------------------------
**10.0.3.3/32          2          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-**
10.0.23.0/24         2          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
10.0.13.0/24         10         NULL    GE0/0/1         Direct          D/-/L/-
10.0.2.2/32          1          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
10.0.12.0/24         1          NULL    GE0/0/0         Direct          D/-/L/-
10.0.1.1/32          0          NULL    Loop0           Direct          D/-/L/-

 IPV6 Dest.      ExitInterface   NextHop                       Cost       Flags
-------------------------------------------------------------------------------
 2::2/128        Loop0           Direct                        0          D/L/-

     Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,

  • 解读dis isis peer verbose

    <AR1>dis isis peer verbose 

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0002.01 Up   7s       L1       64 

  MT IDs supported     : 0(UP)      # MI ID也是0，说明当前使用IPV4这个路径村
  Local MT IDs         : 0 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.12.2       
  Uptime               : 00:15:48
  Adj Protocol         : IPV4        # AR1认为和AR2之间形成了IPV4的邻居关系
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0002  

0001.0000.0003  GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   7s       L1       64 

  MT IDs supported     : 0(UP)  # MI ID也是0，说明和AR3之间也使用IPV4这个路径村
  Local MT IDs         : 0 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.13.3       
  Peer IPv6 Address(es): FE80::2E0:FCFF:FE82:6241
  Uptime               : 00:15:37
  Adj Protocol         : IPV4  IPV6   # 即使同时运行IPV4和IPV6，依然使用的IPV4的路径树
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0003

思考一下，为什么AR1当前没了去往AR3上的3::3接口的路由条目了呢？是没有收到LSP吗？是收到的LSP里面没有3::3的IP了吗？显示不是，我们可以在AR1上查看一下收到的AR3的LSP，会发现AR3发现的LSP当中明明是有3::3的，如下所示：

  • dis isis lsdb 0001.0000.0003.00-00 verbose

    <AR1>dis isis lsdb 0001.0000.0003.00-00 verbose

                        Database information for ISIS(1)
                        --------------------------------

                          Level-1 Link State Database

LSPID                 Seq Num      Checksum      Holdtime      Length  ATT/P/OL
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0003.00-00  0x00000006   0x4771        753           158     0/0/0   
 SOURCE       0001.0000.0003.00
 NLPID        IPV4
 NLPID        IPV6
 AREA ADDR    49 
 INTF ADDR    10.0.23.3
 INTF ADDR    10.0.13.3
 INTF ADDR    10.0.3.3
 INTF ADDR V6 3::3                           
 Topology     Standard
 NBR  ID      0001.0000.0003.01  COST: 10        
 NBR  ID      0001.0000.0003.02  COST: 10        
 IP-Internal  10.0.23.0       255.255.255.0    COST: 10        
 IP-Internal  10.0.13.0       255.255.255.0    COST: 10        
 IP-Internal  10.0.3.3        255.255.255.255  COST: 0         
 **IPV6         3::3/128                         COST: 0**         

Total LSP(s): 1
    *(In TLV)-Leaking Route, *(By LSPID)-Self LSP, +-Self LSP(Extended), 
           ATT-Attached, P-Partition, OL-Overload

上面这个问题是根本原因是就是因为IPV4和IPV6共同一棵树，准确的说应该是IPV6还在使用IPV4的路径树，IPV4计算出从R1-R2-R3这条路径，IPV6默认也必须得使用这条路径，但AR2明明不支持IPV6，所以在AR1-AR2-AR3的这条路径上，AR1只能收到AR3发送的IPV4的LSP，却收到不到AR3发送的IPV6和LSP！可是图上明明AR3和AR1有直连接口呀！是这样，AR1和AR3虽然物理上直连，但ISIS通过IPV4先形成逻辑路径树当中没有这根直连线，AR1的ISIS感知的的路径AR1和AR3并没有直连！AR1认为到AR3就只有通过AR2这一条路，所以就算AR1从AR3收到IPV6的LSP也会忽略的！

解决这个问题就得使用多拓扑，非常简单，我们只需要在AR1和AR3的ISIS进程当中打上这个命令：

[AR1-isis-1]ipv6 enable topology ipv6

[AR3-isis-1]ipv6 enable topology ipv6

OK，我们再去AR1上查看ISIS路由表，会发现去往10.0.3.3 走AR2，去往3::3是走与AR3直连的那条路，说明多拓扑生效了，这也就是我们想要的效果，如下所示：

<AR1>dis isis route 

                         Route information for ISIS(1)
                         -----------------------------

                        ISIS(1) Level-1 Forwarding Table
                        --------------------------------

IPV4 Destination     IntCost    ExtCost ExitInterface   NextHop         Flags
-------------------------------------------------------------------------------
**10.0.3.3/32          2          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-**
10.0.23.0/24         2          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
10.0.13.0/24         10         NULL    GE0/0/1         Direct          D/-/L/-
10.0.2.2/32          1          NULL    GE0/0/0         10.0.12.2       A/-/-/-
10.0.12.0/24         1          NULL    GE0/0/0         Direct          D/-/L/-
10.0.1.1/32          0          NULL    Loop0           Direct          D/-/L/-

 IPV6 Dest.      ExitInterface   NextHop                       Cost       Flags
-------------------------------------------------------------------------------
 **3::3/128        GE0/0/1         FE80::2E0:FCFF:FE82:6241      10         A/-/-**
 2::2/128        Loop0           Direct                        0          D/L/-

     Flags: D-Direct, A-Added to URT, L-Advertised in LSPs, S-IGP Shortcut,
                               U-Up/Down Bit Set

<AR1>dis isis peer verbose

                          Peer information for ISIS(1)

  System Id     Interface          Circuit Id       State HoldTime Type     PRI
-------------------------------------------------------------------------------
0001.0000.0002  GE0/0/0            0001.0000.0002.01 Up   9s       L1       64 

  MT IDs supported     : 0(UP) 
  Local MT IDs         : 0 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.12.2       
  Uptime               : 00:21:29
  Adj Protocol         : IPV4 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0002  

0001.0000.0003* GE0/0/1            0001.0000.0003.02 Up   8s       L1       64 

  **MT IDs supported     : 0(UP)  2(UP)    # 两条路径树都UP，说明同时生效了！！**
  Local MT IDs         : 0  2 
  Area Address(es)     : 49 
  Peer IP Address(es)  : 10.0.13.3       
  Peer IPv6 Address(es): FE80::2E0:FCFF:FE82:6241
  Uptime               : 00:21:18
  **Adj Protocol         : IPV4  IPV6** 
  Restart Capable      : YES
  Suppressed Adj       : NO
  Peer System Id       : 0001.0000.0003  

Total Peer(s): 2

标签：10.0,ISIS,IPV6,IPV4,ipv6,isis
From： https://www.cnblogs.com/yizhangheka/p/17383226.html

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