[Investigación sobre protocolos de enrutamiento basados en IPv6] Protocolos de enrutamiento
Palabras clave: protocolo de enrutamiento IPv6
Clasificación de bibliotecas chinas. :TP393 Código de identificación del archivo: A Número de artículo: 1672-3791(2012)05(b)-0013-02 Actualmente, varias aplicaciones de Internet basadas en Internet se están desarrollando rápidamente, lo que ha provocado un aumento en las visitas a terminales de Internet. Sin embargo, IPv4, que se utiliza actualmente en Internet, tiene problemas debido a sus propios problemas. Para resolver completamente los problemas de IPv4, el Grupo de Trabajo Internacional de Ingeniería de Internet comenzó a estudiar el protocolo IP de próxima generación, a saber, IPv6, en 1995. La longitud de la dirección IPv6 es de 128 bits, por lo que los protocolos de enrutamiento basados en IPv6 también deben modificarse en consecuencia.
Los protocolos de enrutamiento OSPFv3, RIPng e IS-ISv6 bajo IPv6 son actualmente protocolos de enrutamiento intradominio de uso común. Este artículo analizará y comparará estos protocolos.
1 Protocolo de enrutamiento OSPFv3 bajo IPv6.
OSPFv3 es la tercera versión de la ruta más corta abierta definida por primera vez en RFC2740. Durante la transición de IPv4 a IPv6, OSPFv3 se ha convertido en la tecnología de enrutamiento central en redes IPv6 y en el protocolo principal para enrutamiento dinámico en redes de próxima generación [1]. OSPFv3 básicamente continúa el marco de OSPFv2, pero ha sido modificado de acuerdo con las características de IPv6, principalmente en los siguientes aspectos.
(1) Admite la ejecución de múltiples instancias en un enlace. OSPFv3 admite la ejecución de múltiples instancias de OSPF en un enlace a través del InstanceID del encabezado del datagrama, mientras que en OSPFv2, el mismo propósito se logra a través del campo de autenticación del encabezado del datagrama.
(2) Uso de la dirección local del enlace. Para lograr el "descubrimiento de vecinos" y la "configuración automática", OSPFv3 utiliza direcciones de enlaces locales en enlaces separados. Los enrutadores IPv6 no reenvían paquetes con una dirección de origen local de enlace, sino que utilizan la dirección IPv6 local de enlace del enrutador (comenzando con FF80::/10) como dirección de origen y dirección de siguiente salto.
(3)OSPFv3 también redefine el papel de LSA. En OSPFv3, la tarea de anunciar la topología de la red y la información de la dirección IPv6 se asigna a las LSA existentes y recientemente introducidas. Esto puede hacer que OSPFv3 sea más conveniente para admitir nuevos protocolos de red y también puede hacer que OSPFv3 sea muy versátil y mejorar el rendimiento de IPv6 con pocas actualizaciones de red y sin una migración importante de protocolos.
(4)OSPFv3 también agrega una variedad de funciones opcionales y agrega muchas áreas de control de funciones opcionales al mensaje para lograr la versatilidad del protocolo de enrutamiento.
En resumen, OSPFv3 se diferencia de los protocolos anteriores en que simplifica la estructura del mensaje proporcionando seguridad inherente. Los mensajes OSPFv3 se pueden autenticar y cifrar utilizando el encabezado de extensión de seguridad en los mensajes IPv6.
Protocolo RIPng bajo IPv6.
RIPng (RIP Next Generation) se basa en una modificación del protocolo RIP-2 y es una nueva versión definida para IPv6. RIP es adecuado para redes similares pequeñas y es un protocolo de vector de distancia típico. Según el protocolo de enrutamiento RIP, un enrutador envía periódicamente su tabla de enrutamiento a otros enrutadores cada 30 segundos. Si no se recibe ningún mensaje de actualización de enrutamiento vecino en 3 minutos, se marca como inalcanzable. Si no se recibe ningún mensaje de actualización de enrutamiento de un vecino de la red dentro de 120 segundos, se eliminará de la tabla de enrutamiento. Este proceso asegura el mantenimiento y confiabilidad del vecindario [2].
RIPng intercambia información de enrutamiento a través de paquetes UDP y el eslogan final utilizado es 521. RIPng utiliza el recuento de saltos para medir la distancia hasta la dirección de destino, también llamada métrica. En RIPng, el recuento de saltos desde un enrutador a una red conectada directamente a él es 0, el recuento de saltos desde una red accesible a través del enrutador es 1, y así sucesivamente. Para limitar el tiempo de convergencia, RIPng estipula que el valor de la métrica debe ser un número entero entre 0 y 15. El recuento de saltos mayor o igual a 16 se define como infinito, es decir, la red o el host de destino es inalcanzable.
RIPng conserva las características principales de RIPv2, pero realiza los cambios correspondientes en el formato del mensaje: Primero, debido a que IPv6 usa prefijos de dirección, RIPng elimina el campo de máscara de subred en RIPv2. En segundo lugar, RIPng actualiza el campo del siguiente salto en RIPv2 al RTE (entrada de la tabla de enrutamiento) del siguiente salto. Además, RIPv2 estipula que cada mensaje puede transportar hasta 25 rte, pero RIPng ya no limita este elemento, sino que está determinado por la unidad de transmisión máxima del medio de transmisión.
Los protocolos de enrutamiento basados en el algoritmo de vector de distancia tendrán problemas como una convergencia lenta y un conteo infinito, lo que resultará en inconsistencias en el enrutamiento. RIPng utiliza tecnología de horizonte dividido, tecnología de inversión de veneno y tecnología de actualización activada para resolver estos problemas.
En resumen, RIPng todavía se utiliza como protocolo de puerta de enlace interna en AS de tamaño pequeño y mediano.
Protocolo IS-Isv6 bajo IPv6.
Is-is (Protocolo de enrutamiento de sistema intermedio a sistema intermedio) fue originalmente un protocolo de enrutamiento dinámico diseñado por ISO para su protocolo de red sin conexión CLNP [3]. IS-IS es un protocolo de estado de enlace que utiliza el algoritmo Shortest Path First (SPF) para calcular rutas.
El protocolo IS-IS aprende la topología de red de todo el sistema autónomo (AS) intercambiando información de enrutamiento con otros enrutadores en el sistema autónomo (AS). A través de la información de enrutamiento de otros sistemas autónomos inyectada por el enrutador fronterizo del sistema autónomo, se puede obtener la información de enrutamiento de toda Internet.
Con la construcción de redes IPv6, también se necesitan protocolos de enrutamiento dinámico para proporcionar información de enrutamiento precisa y efectiva para el reenvío de paquetes IPv6. El protocolo de enrutamiento IS-IS, combinado con su buena escalabilidad, admite el protocolo de capa de red IPv6 y puede descubrir y generar rutas IPv6. El protocolo de enrutamiento IS-IS que admite el protocolo IPv6 también se denomina protocolo de enrutamiento dinámico IS-ISv6. Para admitir la operación en un entorno IPv6 y guiar el reenvío de paquetes IPv6, IS-ISv6 simplemente extiende IS-IS para que pueda procesar información de enrutamiento IPv6.
(1) CLV se une a IS-ISV6: IETF estipula nuevo contenido para que IS-IS admita IPv6, principalmente agregando dos CLV (código-longitud-valor) para admitir el campo NLPID en el protocolo CLV A valor de 0×81 indica compatibilidad con la funcionalidad IS-ISV6.
(2) Adyacencia IS-ISv6: IS-IS utiliza mensajes de saludo para descubrir enrutadores vecinos en el mismo enlace y establecer relaciones de adyacencia. Una vez establecida la adyacencia, continuará enviando mensajes de saludo periódicamente para mantener la adyacencia. Para admitir el enrutamiento IPv6 y establecer adyacencias IPv6, IS-ISv6 extiende el mensaje de saludo: (1) Se agrega un NLPID de 8 a 8 bits al CLV, lo que indica que el enrutador actual admite la función IS-ISv6. (2) Agregue el CLV de la dirección IPv6 de la interfaz habilitada para IS-ISv6 al mensaje de saludo y complete la dirección local del enlace IPv6 de la interfaz habilitada para IS-ISv6 en el campo de dirección de la interfaz.
4 Comparación de los tres protocolos
OSPFv3 añade algunas funciones que OSPFv2 no tiene, haciéndolo más versátil y conveniente para futuras actualizaciones de protocolo. OSPFv3 es relativamente maduro, popular, fácil de usar y mantener, y tiene versatilidad y escalabilidad. El algoritmo de RIPng es relativamente simple, lo que hace que la configuración y el mantenimiento de la red RIPng sean relativamente simples. Es adecuado para redes pequeñas con una topología de red relativamente simple y una tasa de falla del enlace de datos extremadamente baja. Para los usuarios generales, como pequeñas y medianas empresas, como cibercafés, escuelas y agencias gubernamentales, el uso de este enrutador RIPng puede lograr mayores beneficios económicos. En redes grandes, generalmente no se usa RIPng, pero sí OSPF, que tiene un protocolo relativamente complejo. IS-IS solo necesita ejecutar un proceso en un enrutador, por lo que puede admitir cálculos de topología tanto Ipv4 como Ipv6 y consume menos recursos. La desventaja es que el colapso de cualquier protocolo provocará el colapso de otro protocolo, que no es lo suficientemente flexible.
Referencia
[1] Tang Yongzheng, Zhou Dawei. Investigación sobre protocolos de enrutamiento basados en Ipv6[J]. Revista del Instituto de Tecnología de Yancheng (Edición de Ciencias Naturales), 2011 (1).
, Huang Hua, Sun.
Análisis y comparación de dos protocolos de enrutamiento dinámico en redes de gran escala [J Science, Technology and Engineering, 2006 (9): 61 ~ 63.
Li Zhongnian. Análisis del protocolo de enrutamiento EIGRP [J]. China Data Communications, 2005(6):112~114.