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摘 要

2019年11月26日EUROPE RIPE NCC将库存的IPv4地址分配完了。Nikolas Pediaditis发布了IPv4地址的正式耗尽这个消息。虽说IPv4 地址的用完就代表着无法把新的设备接入互联网。目前可以有以下这些方法能够一定程度上缓解这个局面：ISP 重用、回收IPv4 地址（未投入使用）；网络地址转换技术（NAT技术）；部署IPv6网络。

OSPF是目前现阶段使用的最为普遍的路由协议之一，但OSPFv2只能够承载IPv4的路由信息，OSPFv2的协议中包含的字段无法分辨交换的有IPv4,IPv6,CLNS,Label。因此就有了OSPFv3版本，虽然做不到IS-IS还支持CLNS交换的程度，但也解决了IPv6路由交换的问题。

本文研究课题为OSPF对于下一代IP地址中LSA中的改变，也即研究OSPFv3相较于v2做出的改变与创新之处。通而在当今社会大力推动IPv6网络部署的情况下，能够得以解决新的网络问题。本课题通过模拟环境来研究课题。环境中模拟双站点一个IPv4一个IPv6，通过解决旧IPv4站点与新IPv6站点通信问题，达成双网融合。并借此进行研究。其中涉及到OSPF，HSRP，隧道技术等。架构上模拟的是现网主流的三层架构，并进行区域划分网络部署。最终完成数据信息采集，通过比对完成研究。

关键词：路由协议,OSPF,OSPFv2,OSPFv3,IPv6；

Research on improvement of LSA in OSPFv3 network

ABSTRACT

On November 26, 2019, the European RIPE NCC finally ran out of storage. The message was posted by Nikolas Pediaditis in an email. He announced the official exhaustion of IPv4 addresses. In theory, IPv4 address exhaustion means that no new devices can be connected to the Internet. There are currently several ways to mitigate this situation: ISP reuse and recycle unused IPv4 addresses; network address translation technology; and transition from IPv4 to IPv6.

OSPFv2 is one of the most popular routing protocols currently used, but it is only used to exchange IPv4 routing information. The protocol fields of OSPFv2 cannot distinguish between IPv4, IPv6, CLNS, and Label. Therefore, there is the OSPFv3 version. Although IS-IS cannot support CLNS exchange, it also solves the problem of IPv6 routing exchange.

The research topic of this paper is the changes in LSA in the next generation IP address of OSPF, that is, the changes and innovations of OSPFv3 compared to v2. As a result of the vigorous promotion of IPv6 network deployment in today"s society, new network problems can be solved. This topic studies issues by simulating the environment. The environment simulates two sites, one IPv4 and one IPv6. By solving the communication problem between the old IPv4 site and the new IPv6 site, dual-network convergence is achieved. And use it for research. It involves OSPF, HSRP, tunnel technology, etc. The architecture simulates the mainstream three-tier architecture of the existing network, and performs regional network deployment.

Key words: Routing Protocols,OSPF,OSPFv2,OSPFv3,IPv6；

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1论文工作背景与意义 1

1.2 课题研究目的 1

1.3 主要工作内容 2

1.4 论文框架结构 2

第二章 协议背景 3

2.1 IPv4互联网协议 3

2.2 IPv4协议现状 3

2.3 IPv6协议背景 3

2.4 OSPFv3背景 4

2.5本章小结 4

第三章 课题研究 5

3.1 IPv6地址协议的概述 5

3.1.1 IPv6地址 5

3.1.2 ICMPv6和邻居发现协议 6

3.1.3 IPv6下的三层网络结构 7

3.2 OSPFv3概述 8

3.2.1 OSPFv3介绍 8

3.2.2 OSPFv3 LSA类型 8

3.2.3 NBMA网络中OSPFv3 9

3.2.4快速收敛：LSA和SPF节流 9

3.2.5负载均衡 9

3.2.6 OSPFv3虚链路 10

3.3 OSPFv2和OSPFv3的LSA概述 10

3.3.1 LSA介绍 10

3.3.2 OSPFv2 LSA简述 11

3.3.3 OSPFv3 LSA简述 14

3.3.4 OSPFv3和OSPFv2比较 16

3.4 章节小结 16

第四章 隧道技术 17

4.1隧道概述 17

4.2 6to4隧道 17

4.3 章节小结 18

第五章 仿真网络构建 19

5.1网络拓扑介绍 19

5.2 网络规划仿真测试 20

第六章 配置及现象 22

6.1网络设备配置 22

6.2网络成果验收 26

结束语 34

致 谢 35

参考文献 36

第一章 绪论

1.1论文工作背景与意义

全球IPv4地址耗尽早已是板上钉钉。在2019年11月25日下午15:35，在这个时间上，总计43亿个IPv4地址被全部分配出去了，地址库正式宣告清空。代表着以后就没有IPv4地址能够分配出去。虽然顶级地址实际上已经在2012年耗尽。那时所有IPv4地址空间已分配给五大区域的互联网注册机构。而这些区域性网络注册也很快就要开始耗尽。下图1.1为Nikolas Pediaditis在宣布IPv4地址耗尽的邮件。于是IPv6网络应运而生并开始逐渐取代IPv4网络。

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