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2.3　路由协议

　　IP网路由协议主要包括域内路由协议和域间路由协议。

2.3.1　域内路由协议

　　目前IP网域内路由协议主要采用IS-IS和OSPF两种。其中OSPF用来交换IPv4路由信息的版本叫IS-IS用来交换IPv6路由信息的版本叫OSPFv3；IS-IS用来交换IPv4路由协议的版本叫IS-IS，用来交换IPv6路由协议的版本叫IS-ISv6。

(1) OSPFv3与OSPFv2的区别

　　OSPFv3(RFC 2740)与OSPFv2(RFC 2328)相比在原理上并没有根本的区别，OSPFv3仍采用链路状态LSA数据库，并保持邻接路由器之间的同步。但由于从IPv4到IPv6上地址长度的变化，为了支持IPv6地址格式，OSPFv3对OSPFv2协议进行了许多修改。从路由协议标准化进程看，OSPFv3协议已较为成熟，已有定型的RFC2740协议。OSPFv3 提高了通用性，使网络可以适应不断变化的要求。这使复杂的网络得以简化，并且它采取了一些增强措施以保证升级方便地进行，OSPFv3还进行了优化并且安全性也得到了提高。

　　OSPFv3的主要目的是“开发一种独立于任何具体网络层的路由协议”。为实现这一目的，C)St’FV3的内部路由器信息被重新进行了设计。与过去的版本不同，()SF·Fv3不向位于数据包和链路状态公告(LSA)起始位置的报头插入基于IP的数据。C)St’Fv3利用独立于网络协议的信息来执行过去需要IP报头数据的关键任务，如识别发布路由数据的LSA。

　　除了改变报头数据外，OSPFv3 还对LSA所发挥的作用进行了重新定义。在OSPFv3中，公告网络拓扑和IPv6数据的任务被分配到新的和已有的LSA中。

　　OSPFv3增加了多种可选功能，如多播OSPFv3，以实现通用性。为了达到这一目的，OSPFv3扩展了网络设备用来公告使能的功能选项数据域。多数OSPFv3路由器间信息中都包含选项域，运行OSPFv3的设备可以支持多达24种可选功能，而以前的版本只能支持8种功能。

　　为了简化复杂的容错网络的建设，OSPFv3引入了Instance ID和R-bit选项。作为每个OSPFv3包头的一个组件，Instance ID不再依赖于过去需要的复杂的认证方案或访问清单，就可以控制共享物理网络和OSPF域的路由器之间的通信。除了Instance ID外，OSPFv3还可以通过R-bit使服务器这类最终系统具有有效的冗余性。

　　OSPFv3与过去的协议的不同之处在于它通过提供非本身固有的安全性来简化消息的结构。通过利用IPv6包的安全子包头的集成系统，OSPFv3消息可以被认证和加密，而这在以前是需要增加独立复杂的协议才能实现的功能。

　　OSPFv3提供了更强的功能，并且它具有很大的通用性，从而可以很方便地支持新型网络协议。新的特性简化了网络设备和运行，在使用OSPFv3的情况下，升级将不再那么麻烦。

(2)IS-ISv6与IS—ISv4的区别

　　另一个被运营商广泛使用的连接状态协议是ISISforIPv6。我们知道ISIS是IS标准路由协议(ISO/IEC10589)，最初用于支持CLNS网络的动态协议。由于ISIS的设计非常有利于新功能的扩展，它首先扩展了IPv4路由协议的功能(RFC1195)，有人将这种既能为CLNS服务，也能为IP服务的协议叫做Integrated ISIS。

　　依照类似的方法，ISIS也可以通过简单的扩展来处理IPv6的路由信息。支持IPv6的IS-IS协议标准草案已经经过多次讨论修改，目前，还未正式形成RFC标准，只有draft-ietf-isis-ipv6.txt标准草案。　Draft-ietf-isis-ipv6.txt草案通过在IS-IS数据包(Hello、LSP和SNP)中引入以下可变长度的数据域(TLV)，从而使其支持IPV6路由功能，这一设计只需要对IS-IS路由协议进行少量的修改即可使它支持IPv6 odraft-ietf-isis-ipv6.txt只增加了有关IPv6的TLV，在邻居数据库、拓扑数据库的建立和维护上基本保持了ISO10589和RFCl195的模式。因此，CLNS IFV4和IPv6具有相同的拓扑结构。也就是说，draft-ietf-isis-ipv6.txt要求IPv4和IPv6的网络是完全重合的。我们将这种实现称为ISIS for IPv6单一拓扑模式。

　　很快人们认识到单一拓扑模式对IPv4和IPv6网络完全重合的要求限制了IPv6网络的部署。显然IPv6的规模和覆盖范围都将大于老一代IPv4网络，部分网络将只具有IPv6属性，例如，部分网络只有IPv6地址而没有IPv4地址。这时ISIS for IPv6单一拓扑模式就可能导致一些IPV4的数据报文错误地被转发到这部分IPv6网络，造成路由的混乱和麻烦，无法满足IPv4、IPV6不同扩展范围的需要。ISIS for IPv6多重拓扑模式(draft-ietf-isis-wg-multi-topology)是针对这一问题的解决方案，它通过使用IPv4 IPv6不同的拓扑去除了两个网络必须一致的限制。多重拓扑模式为IPv4和IPV6网络建立不同的拓扑数据库，分别进行spf最短路径优先算法的计算，为IPv4和IPv6提供相互独立的路由子系统，使IPv6网络的建设摆脱IPv4的限制，为IPv6网络的成长打开了发展空间。

2.3.2　域间路由协议

　　BGP4(RFC1771)是目前被所有IS，运营商广泛使用的IPv4外部路由协议，BGP4是一个路径矢量协议，它的基本功能是在自治系统间自动交换无环路的路由信息，通过交换带有自治区域号(AS)序列属性的路由可达信息，来构造自治区域的拓扑图，从而消除路由环路并实施用户配置的策略。

BGP特点：

*距离矢量协议；

*传输协议：TCP，端口号：17；

*支持CIDR(无类别域间选路)；

*路由更新只发送增量路由；

*丰富的路由过滤和路由策略。

　　支持IPV4的BGP经历了4个版本：RFC 1105(BGPl)，RFC 1163(BGP2)，RFC 1267(BGP3)，和目前广泛使用的RFC1771(BGP4)。支持IPv6的域间路由协议是BGP4+，在BGP4+上支持IPv6的路由器必须符合RFC 2858和RFC2545。利用BGP4+实现ISP网络之间的互通。

　　在IPV4环境中，BGP4是一种广泛使用的用于自治域之间路由传播的路径矢量路由协议。在随后定义的一系列标准中使得BGP4的功能更加强大，可以用于承载多种协议：MPLS-VPN、Multicast等协议均是通过BGP4进行工作的。在RFC 2545(Use of BGP4 Multiprotocol Extensions for IPv6 Inter-Domain Routing)中描述了如何使用MP_REACH_NLRI来传达IPv6的可达信息。