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@FKeen

IPv6 OSPFv3【CCIEメモ_20251110-14】

Last updated at Posted at 2025-11-14

参考資料・時間

資料：
CCIE Enterprise Infrastructure Foundation lab
IPv6 Lab 5-10

勉強時間：
20251110 : 約3時間
20251111 : 約4.5時間
20251112 : 約3.5時間
20251113 : 約3時間
20251114 : 約2.5時間

学習内容

OSPFv3で登場する新たなLSAタイプについて。

また、構成別のネットワークタイプの特徴について触れる。

LSA type8, 9

LSA Typeに新たに2つのタイプが登場。
なぜ新たにLSA Typeが必要になったかというと、IPv6のルーティングでは基本的にリンクローカルアドレスがネクストホップとなる。
しかし、リンクローカルアドレスはルータを超えられない為、GUAアドレスとの対応が必要となる。

LSA Type 8
リンクLSA
link-lsa

自身のリンクローカルアドレスを通知する。
LSAのフラッディング範囲はローカルリンク内のみ。

LSA-type 9
エリア内プレフィックスLSA
intra-area-prefix-lsa

LSAのフラッディング範囲はエリア内のみ。
OSPFv3ではプレフィックス情報をRouter LSA(Type 1)やNetwork LSA (Type 2)に載せない方針となっている。
そのため、LSA type 9とリンクして通知する形となる。

LSA 8, 9の実際の使われ方

構成

 DR             DROther
[R1]-------------[R2]

LSA Type 8

まずはLSA type 8から。
リンクローカルアドレスのプレフィックスを通知している。
IF種別も"Tunnel1" と "Loopback0"の2種類。

R2#sh ipv6 ospf database link self-originate

                Link (Type-8) Link States (Area 0)

  LS age: 131
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Link-LSA (Interface: Loopback0)
  Link State ID: 16 (Interface ID)
  Advertising Router: 0.0.0.2
  LS Seq Number: 8000000B
  Checksum: 0x10B9
  Length: 56
  Router Priority: 1
  Link Local Address: FE80::5200:FF:FE10:0
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 2::
  Prefix Length: 64, Options: None

  LS age: 1916
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Link-LSA (Interface: Tunnel1)
  Link State ID: 17 (Interface ID)
  Advertising Router: 0.0.0.2
  LS Seq Number: 8000000B
  Checksum: 0xEF2B
  Length: 56
  Router Priority: 0
  Link Local Address: FE80::2
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 10::
  Prefix Length: 64, Options: None

LSA Type 9の関連付けについて

まず、関連付けされるのはLSA type1, 2となる。

コマンド結果を以下に貼り付けする。

★LSA Type1
R1#sh ipv6 ospf database router self-originate

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 1754
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 8000001B
  Checksum: 0x4F86
  Length: 40
  Number of Links: 1

    Link connected to: a Transit Network
      Link Metric: 1000
      Local Interface ID: 17
      Neighbor (DR) Interface ID: 17
      Neighbor (DR) Router ID: 0.0.0.1


★LSA Type2
R1#sh ipv6 ospf database network self-originate

                Net Link States (Area 0)

  LS age: 1776
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Network Links
  Link State ID: 17 (Interface ID of Designated Router)
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x3E0
  Length: 40
        Attached Router: 0.0.0.1
        Attached Router: 0.0.0.2

★LSA Type 9
R1#sh ipv6 ospf database prefix self-originate

                Intra Area Prefix Link States (Area 0)

  LS age: 1793
  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0xEB3
  Length: 44
  Referenced LSA Type: 2001
  Referenced Link State ID: 0
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 1::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 1

  LS age: 1793
  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 17408
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0xEC71
  Length: 44
  Referenced LSA Type: 2002
  Referenced Link State ID: 17
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 10::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 0

これだけ見ても意味分かんないんで、いったん手動で紐づけてみる。

LSA Type9から、まず3行を抜粋する。

  Referenced LSA Type: 2001
  Referenced Link State ID: 0
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1

次に、LSA Type1から抜粋する。

  LS Type: Router Links
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1

〇Referenced LSA Type
LSA type9と紐づくLSA Typeを示す。
2001と見慣れない数字が付くが、頭の20はスコープを示す。
基本は末尾だけ見ればよい。
今回は2001の末尾なのでLSA Type1と紐づく。

〇Referenced Link State ID
Link State ID:欄と一致するものをが対象となる。

〇Referenced Advertising Router
Advertising Router欄と一致するものが対象となる。

なので、LSA Type1はLSA type 9と紐づけられる。
プレフィックスは1::/64でメトリックは1である。

LSA type 1
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Links: 1

    Link connected to: a Transit Network
      Link Metric: 1000
      Local Interface ID: 17
      Neighbor (DR) Interface ID: 17
      Neighbor (DR) Router ID: 0.0.0.1

  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  Referenced LSA Type: 2001
  Referenced Link State ID: 0
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 1::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 1

OSPFv3 NWタイプの特性

OSPFv3ではOSPFv2と同様に、以下のネットワークタイプが存在する。

・Broadcast
・Non-Broadcast
・Point-to-Pont
・Point-to-Multipoint
・Point-to-Multipoint (non-Broadcast)

LSAの中身について

OSPFv3 Databaseを元に説明。

LSA Type1 (router)
R1#sh ipv6 ospf data router

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 358
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000009
  Checksum: 0x8856
  Length: 40
  Number of Links: 1

    Link connected to: a Transit Network
      Link Metric: 1
      Local Interface ID: 11
      Neighbor (DR) Interface ID: 11
      Neighbor (DR) Router ID: 0.0.0.1

特筆すべきものだけ。

Link State ID … OSPFv2ではLSAを生成したルータのIDが入るが、OSPFv3では一つのルータから生成された複数のLSAを区別するためのIDが入る。

Option … 以下のものがある。
　・V6-bit : IPv6ビット。ビットがONならばIPv6が転送可能。
　・E-bit : Externalビット。ビットがONならば外部LSA(LSA Type5)を受け入れ可能
　・N-bit : NSSAビット。ビットがONならばNSSAが有効
　・R-bit : Routerビット。ビットがONならばアクティブルータであり、トランジット通信可能
　・DC-bit : Demand Circuitビット。ビットがONならばリンクダウンした状態でLSAの定期的な再送を行わない。(ほぼ使っていない)

Link connected to : … リンク種別を示す。
P2P, Transit Network(broadcast等),virtual-link, Reserve(予約。未使用)の4種ある。

LSA Type2 (network)
R1#sh ipv6 ospf data network

            OSPFv3 Router with ID (0.0.0.1) (Process ID 1)

                Net Link States (Area 0)

  LS age: 1117
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Network Links
  Link State ID: 11 (Interface ID of Designated Router)
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 8000000D
  Checksum: 0xDA0B
  Length: 36
        Attached Router: 0.0.0.1
        Attached Router: 0.0.0.2
        Attached Router: 0.0.0.4

LSA type2 NetworkにもIPアドレス情報は格納されていない。

LSA Type8 (Link)
R1#sh ipv6 ospf database

                Link (Type-8) Link States (Area 0)

ADV Router       Age         Seq#        Link ID    Interface
 0.0.0.1         1263        0x8000000C  16         Lo0
 0.0.0.1         1017        0x8000000E  11         Gi0/9
 0.0.0.2         882         0x8000000E  11         Gi0/9
 0.0.0.4         1069        0x8000000E  11         Gi0/9



R2#sh ipv6 ospf database

                Link (Type-8) Link States (Area 0)

ADV Router       Age         Seq#        Link ID    Interface
 0.0.0.2         1408        0x8000000C  16         Lo0
 0.0.0.1         1054        0x8000000E  11         Gi0/9
 0.0.0.2         917         0x8000000E  11         Gi0/9
 0.0.0.4         1105        0x8000000E  11         Gi0/9

R1では自ルータから2つのLSA type8を生成しており、
R2でも同様に自ルータから2つのLSA type8を生成している。

少なくともLoopbackのリンクLSAを生成はしているが、他ルータに配布はしていない。
これはリンクローカルのフラッディング範囲がリンク内であるため、他ルータと接続されていないLoopbackはどこにも出ていかない形となる。

●LAS Type8について

R1#sh ipv6 ospf database link self-originate

                Link (Type-8) Link States (Area 0)

  LS age: 53
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Link-LSA (Interface: Loopback0)
  Link State ID: 16 (Interface ID)
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000015
  Checksum: 0xF5CA
  Length: 56
  Router Priority: 1
  Link Local Address: FE80::5200:FF:FE11:0
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 1::
  Prefix Length: 64, Options: None

  LS age: 1812
  Options: (V6-Bit, E-Bit, R-Bit, DC-Bit)
  LS Type: Link-LSA (Interface: GigabitEthernet0/9)
  Link State ID: 11 (Interface ID)
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000016
  Checksum: 0xAA57
  Length: 56
  Router Priority: 1
  Link Local Address: FE80::1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 124::
  Prefix Length: 64, Options: None

簡単に解説

　 ・LS Type: Link-LSA (Interface: GigabitEthernet0/9)
　　→LSAタイプに加え、対象のIF番号

　・Link Local Address: FE80::1
　　→対象インターフェースに設定されたリンクローカル

　・Number of Prefixes: 1
　　→対象インターフェースに設定されたプレフィックス数(リンクローカルを除く)

　・Prefix Address: 124::
　　→対象インターフェースに設定されたプレフィックス

IPv6はIFに複数のIPv6アドレスを設定可能なので、設定した分プレフィックス数が変わる。

R1(config)#int gi 0/9
R1(config-if)#ipv6 address 111::111/63
R1(config-if)#end
R1#
R1#sh ipv6 ospf database link self-originate

                Link (Type-8) Link States (Area 0)

　～～～～中略～～～～
  Number of Prefixes: 2
  Prefix Address: 111::
  Prefix Length: 63, Options: None
  Prefix Address: 124::
  Prefix Length: 64, Options: None
LSA Type9 (Prefix)
R1#sh ipv6 ospf database prefix self-originate

                Intra Area Prefix Link States (Area 0)

  LS age: 727
  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 0
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000016
  Checksum: 0xE5C7
  Length: 44
  Referenced LSA Type: 2001
  Referenced Link State ID: 0
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 1::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 1

  LS age: 360
  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 11264
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 80000019
  Checksum: 0x2E21
  Length: 44
  Referenced LSA Type: 2002
  Referenced Link State ID: 11
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 1
  Prefix Address: 124::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 0

上のもの(Referenced LSA Type: 2001)は各RTが生成している。

下のもの(Referenced LSA Type: 2002)はLSA type2。つまりDRが生成。
エリア内の共有セグメントのIPv6アドレスはReferenced LSA Type: 2002で表現される。

前述の通り、IFにIPv6アドレスが複数ある場合、Number of prefixが2以上になる。

以下ではDROTHERで共有セグメントにIPv6アドレスを設定し、
DRにて"Referenced LSA Type: 2002"を確認。

R4(config)#int gi 0/9
R4(config-if)#ipv6 address 144::44/64


R1#sh ipv6 ospf database prefix adv-router 0.0.0.1

                Intra Area Prefix Link States (Area 0)

  LS age: 42
  LS Type: Intra-Area-Prefix-LSA
  Link State ID: 11264
  Advertising Router: 0.0.0.1
  LS Seq Number: 8000001A
  Checksum: 0x3586
  Length: 56
  Referenced LSA Type: 2002
  Referenced Link State ID: 11
  Referenced Advertising Router: 0.0.0.1
  Number of Prefixes: 2
  Prefix Address: 144::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 0
  Prefix Address: 124::
  Prefix Length: 64, Options: None, Metric: 0
LSA type8, 9の必要性

このようにLSA type1,2にIPv6アドレスを載せず、Type9と紐づける形にした意味について。

OSPFv2ではOSPFのトポロジを構成するLSAにIPアドレスを記載していた形。
OSPFv3では、エリア内のトポロジを構成するLSA(LSA type1,2)とエリア内のアドレスリストを示すLSA(LSA type9)で構成される。

なので、アドレス変更があった場合はLSA type9のみを更新する。
トポロジ変更があった際に初めてLSA type1,2が生成されOSPFが再計算される。

LSA type9にはGUAや通常のプレフィックスが載っているが、リンクローカルアドレスは記載されていない。

GUA、ループバック等が設定されておらず、リンクローカルアドレスのみでOSPFが構成されている場合、配布するアドレスがないのでLSA type9は生成されない。

LSA type8はリンクローカルアドレスのみに関連し、広告することも禁止されている。
なのでコストを伝え、OSPFの選定を行うために必要。
そしてリンクローカルアドレスを交換することでネクストホップにどのアドレスを使うかの選定材料を示す。

OSPFv3 Broadcast

・イーサネットNWではデフォルトがBroadcastとなる。
・マルチキャストでHelloパケットを送付
・DR/BDR選出有。タイマーはHello 10sec, Dead 40sec
・HelloはFF02::5で送信され、リンクステートアップデートはFF02::6で送信。
・ネクストホップはプレフィックスをアドバタイズしたルータのリンクローカルアドレスが対象

OSPFv3 Non-Broadcast

・マルチキャストではなく、ユニキャストでHelloパケットを送信。
・neighborコマンドを用いてリンクローカルアドレスをネイバーアドレスに指定する。
・DR/BDR選出有。タイマーはHello 30sec, Dead 120sec
・HUBはDRとなる必要があり、他のRTはDROTHERでなければならない為、DR選出に参加しないようPriorityを0にする。
・ネクストホップはルートを生成したルータのリンクローカルアドレスとなる。

OSPFv3 Point-to-Point

・PPP/HDLC/トンネルIFのデフォルトはPoint-to-Point。
・DR/BDR選出無。タイマーはHello 10sec, Dead 40sec
・HelloはFF02::5で送信。
・ネクストホップは隣接RTのリンクローカルアドレスとなる。

OSPFv3 Point-to-Multipoint

・マルチキャストでHelloパケットをFF02::5で送信。
・DR/BDR選出無。タイマーはHello 30sec, Dead 120sec
・ネクストホップはルートを生成したルータのリンクローカルアドレスとなる。
・P2Mでは

OSPFv3 Point-to-Multipoint non-broadcast

・マルチキャストではなく、ユニキャストでHelloパケットを送信。
・neighborコマンドを用いてリンクローカルアドレスをネイバーアドレスに指定する。
・DR/BDR選出無。タイマーはHello 30sec, Dead 120sec
・ネクストホップはルートを生成したルータのリンクローカルアドレスとなる。
・neighbor指定の際にコスト値を設定できるため、スポークごとに帯域が異なるNBMAネットワークに適している、。

簡単まとめ

・non-broadcastとつくものはneighbor設定が必須。

・point-to-と付くものはDR選出なし。

・p2pとbroadcastはHello10, Dead40

・p2mはNBMA環境(DMVPN)で使用。

  • そもそも各NWタイプはどんな時に使うの？

　・基本的にイーサネット環境ではbroadcastで問題ない。

　・Tunnel-IFで1対1の場合はpoint-to-point。

　・NBMA環境でNHRPによるMulticast使用設定が入っていない場合、マルチキャストが使えない為、p2M non-broadcastを使用。

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