OSPFv3の基礎

この単元で学ぶこと

OSPFv3は、IPv6ネットワークで使うリンクステート型の動的ルーティングプロトコルです。OSPFv2と同じく、Helloパケットでネイバーを発見し、リンク状態情報を交換して、SPFアルゴリズムで経路を計算します。

一方で、OSPFv3はIPv6の仕組みに合わせて、リンク単位で動作すること、リンクローカルアドレスを使って隣接ルータと通信すること、IPv6プレフィックスを扱うLSAが分かれていることなどが特徴です。

OSPFv3とは

OSPFv3は、IPv6向けに拡張されたOSPFです。OSPFv2の基本的な考え方である、エリア、ネイバー関係、LSDB、LSA、SPF計算、コスト、DRとBDRは引き続き使われます。

OSPFv2がIPv4用であるのに対し、OSPFv3はIPv6リンク上で動作し、IPv6経路を学習します。

OSPFv2との主な違い

OSPFv3では、OSPFプロトコルの動作単位がIPサブネットではなくリンクです。1本のリンク上で隣接ルータとHelloパケットを交換し、ネイバー関係を作ります。

ルータIDとエリアIDは、OSPFv3でも32ビットの値です。IPv6アドレスをルータIDとして使うのではなく、IPv4アドレスのような形式の値を明示的に設定して識別に使います。

リンクローカルアドレスの役割

OSPFv3は、仮想リンクを除き、リンクローカルアドレスを使ってOSPFパケットを送受信します。隣接ルータのリンクローカルアドレスは、IPv6パケット転送時のネクストホップ情報としても利用されます。

そのため、グローバルユニキャストアドレスを設定していても、OSPFv3のネイバー関係や経路の次ホップにはリンクローカルアドレスが表示されることがあります。

単一エリアOSPFv3とエリア0

最初に学ぶ構成は単一エリアOSPFv3です。対象となるインターフェースをすべて同じエリアへ参加させます。

エリア0はバックボーンエリアです。小規模な単一エリア構成では、すべてのOSPFv3インターフェースをエリア0へ設定する方法が基本です。

OSPFv3のLSA

OSPFv3では、トポロジ情報とIPv6プレフィックス情報の扱いが分かれています。Router-LSAやNetwork-LSAは主にトポロジ情報を扱い、IPv6プレフィックスはIntra-Area-Prefix-LSAやInter-Area-Prefix-LSAなどで広告されます。

また、同じリンク上だけで使うLink-LSAが追加されています。Link-LSAには、リンクローカルアドレスやそのリンクに関する情報が含まれます。

OSPFv3インスタンスID

OSPFv3のパケットにはインスタンスIDがあります。これにより、同じリンク上で複数のOSPFv3インスタンスを区別できます。

基本的な単一エリア構成では通常、既定のインスタンスIDを使います。複数インスタンスを使う設計は、基本設定を理解してから扱います。

Cisco IOSでの基本設定

次は、ルータIDを1.1.1.1に設定し、GigabitEthernet0/0をエリア0へ参加させる例です。Cisco IOSでは、OSPFv3をインターフェース単位で有効にします。

ipv6 unicast-routing
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
!
interface GigabitEthernet0/0
 ipv6 address 2001:db8:12::1/64
 ipv6 ospf 1 area 0

ipv6 router ospf 1 の1は、ルータ内でOSPFプロセスを識別するための番号です。隣接ルータと同じ番号にする必要はありません。

パッシブインターフェース

端末だけが接続されていてOSPFネイバーを作る必要がないインターフェースでは、パッシブインターフェースを使えます。

パッシブインターフェースにしても、接続ネットワークの広告は維持できます。ただし、そのインターフェースではOSPFのHelloパケットを送らず、ネイバー関係も作りません。

確認コマンド

設定後は、ネイバー関係、OSPFv3で学習したIPv6経路、OSPFv3インターフェースの状態を確認します。

show ipv6 ospf neighbor
show ipv6 route ospf
show ipv6 ospf interface brief

ネイバーが形成されないときは、IPv6が有効か、両端が同じエリアか、HelloタイマとDeadタイマが一致しているか、ネットワークタイプが適切かを確認します。

まず覚えたいポイント

OSPFv3はIPv6用のOSPFです。OSPFv2と同じようにエリア、LSDB、SPF、コストを使いますが、リンク単位で動作し、リンクローカルアドレスを使って隣接ルータと通信します。単一エリア構成では、対象インターフェースをエリア0へ設定し、ルータIDの重複を避けます。