sábado, 12 de junho de 2010

IPv6 - OSPF e Multicast


1        OSPF para IPv6

Muitas das features do OSPF IPv6 são as mesmas do OSPF IPv4. No OSPF para IPv6 um processo de roteamento não precisa ser explicitamente criado, basta habilitar o OSPF IPv6 nas interfaces que o processo é criado. Cada interface deve ter o comando de OSPF IPv6 habilitado, diferente da versão para IPv4.
Quando se usa uma interface nonbroadcast multiaccess (NBMA) no OSPF para IPv6 deve-se configurar manualmente os seus vizinhos.
No IPv6 pode-se configurar várias redes em uma mesma interface, no OSPF IPv6 todos os endereços (link-global) configurados na interface são incluídos no processo por default. Não se pode escolher endereços que serão importados no OSPF IPv6, ou todos são importados ou nenhum.
Diferente do OSPF para IPv4, multiplas instancias de OSPF IPv6 podem ser configuradas em um único link.
No OSPF IPv6 é possível não configurar nenhum endereço IPv4 no roteado, porém deve-se adicionar um router-id no formato IPv4 para que o processo seja iniciado.

1.1           Tipos de LSAs

         Router LSAs (Type 1) — Descreve o estado do link e seu custo. Essa LSA roda somente dentro da area. No OSPF IPv6 essas LSAs não possuem endereçamento.
         Network LSAs (Type 2) — Descreve o estado do link e o custo para todos os roteadores conectados naquela rede. Somente o DR do OSPF coleta essa informação e gera a LSA de network.
         Interarea-prefix LSAs for ABRs (Type 3) — Anuncia redes internas para os roteadores em outras áreas. Pode ser uma única rede ou um grupo de redes. Somente o ABR cria essa LSA.
         Interarea-router LSAs for ASBRs (Type 4) — Anuncia a localização do ASBR. Roteadores que está tentando encontrar redes externas do OSPF usam esses anuncios para determiner o melhor caminho para o next-hop. Os ASBRs criam essa LSA type 4.
         Autonomous system external LSAs (Type 5) — Rotas redistribuidas de um outro AS ou de outro protocolo de roteamento.
         Link LSAs (Type 8) — Link LSAs permite que o endereço IPv6 link-local de todos os roteadores do mesmo link seja divulgado a todos.
         Intra-Area-Prefix LSAs (Type 9) — A router can originate multiple intra-area-prefix LSAs for each router or transit network, each with a unique link-state ID. The link-state ID for each intra-area-prefix LSA describes its association to either the router LSA or the network LSA and contains prefixes for stub and transit networks.

2        Multicast IPv6

An IPv6 multicast group is an arbitrary group of receivers that want to receive a particular data stream. This group has no physical or geographical boundaries—receivers can be located anywhere on the Internet or in any private network. Receivers that are interested in receiving data flowing to a particular group must join the group by signaling their local router. This signaling is achieved with the MLD protocol.
Routers use the MLD protocol to learn whether members of a group are present on their directly attached subnets. Hosts join multicast groups by sending MLD report messages. The network then delivers data to a potentially unlimited number of receivers, using only one copy of the multicast data on each subnet. IPv6 hosts that wish to receive the traffic are known as group members.
Packets delivered to group members are identified by a single multicast group address. Multicast packets are delivered to a group using best-effort reliability, just like IPv6 unicast packets.
The multicast environment consists of senders and receivers. Any host, regardless of whether it is a member of a group, can send to a group. However, only the members of a group receive the message.
A multicast address is chosen for the receivers in a multicast group. Senders use that address as the destination address of a datagram to reach all members of the group.
Membership in a multicast group is dynamic; hosts can join and leave at any time. There is no restriction on the location or number of members in a multicast group. A host can be a member of more than one multicast group at a time.
How active a multicast group is, its duration, and its membership can vary from group to group and from time to time. A group that has members may have no activity.

2.1           IPv6 Multicast Addressing

 Um endereço multicast IPv6 é um endereço IPv6 que tem um prefixo FF00::/8 (1111 1111) que identifica determinadas interfaces vinculadas a diferentes nós de rede. Um pacote enviado para um endereço multicast é entregue a todoas as interfaces que identificadas com o endereço multicast. O segundo octeto define o tempo de vida e o escopo do endereço multicast. Um multicast permanente tem o parâmetro de lifetime igual a 0, já um endereço multicast temporário tem o parâmetro lifetime igual a 1. o endereço multicast tem o escopo de node, link, site, or organization, ou global com os parâmetros 1, 2, 5, 8, or E, respectivamente. Por exemplo, um endereço multicast com o prefixo FF02::/16 é um multicast permanente com endereço com escopo de link.


3        Cenário

3.1           Objetivo

Seis roteadores (R1, R2, R3, R4, R5 e R6) são conectados fisicamente R1-R2-R3-R4-R5-R6 e deverá ser implementado uma conectividade puramente IPv6 seguindo os critérios:
         A rede entre R1 e R2 deverá ser 2001:12:12:12:12:12:12/112 e seus endereços IPs com final 1 e 2 no último segmento, respectivamente;
         A rede entre R3 e R4 deverá ser 2001:34:34:34:34:34:34/112 e seus endereços IPs com final 3 e 4 no último segmento, respectivamente;
         A rede entre R4 e R5 deverá ser 2001:45:45:45/64 e seus endereços IPs com final 4 e 5 no último segmento, respectivamente;
         A rede entre R5 e R6 deverá ser 2001:56:56:56:56:56:56/112 e seus endereços IPs com final 5 e 6 no último segmento, respectivamente;
         Cada roteador deverá ter um endereço na loopback 0 no formato 2001::;
         O roteamento OSPFv6 deverá ser implementado divulgando todas as interfaces na área 0 e o router-id deverá ser o endereço IPv4 das interfaces loopbacks de cada roteador;
         Deverá ser implementado o roteamento multicast em todos os roteadores;
         O Rendezvous Point deverá ser eleito por BSR onde somente o R3 e o R4 deverão se candidatar a RP e a BSR. O R3 deverá ganhar para ser RP e o R4 deverá ganhar para ser BSR;
         O R1 deverá pertencer ao grupo FF08::1 e o R6 é source desse grupo.

3.2           Topologia

Figure-01:              Topologia

3.3           IOS utilizados

         R1, R2, R3, R4, R5 e R6 – c7200-k91p-mz.122-25.S15.bin

3.4           Configuração dos Roteadores

3.4.1      Configurações do IPv6

Inicialmente deve-se habilitar o roteamento IPv6 nos roteadores com o comando “ipv6 unicast-routing”. Nas interfaces os endereços link-global são configurados com o comando “ipv6 address
/” e deve-se habilitar o IPv6 dentro da interface com o comando “IPv6 enable”. Os endereços link-local são automaticamente configurados.

3.4.2      Configurações do Multicast IPv6 e PIM IPv6

Inicialmente deve-se habilitar o roteamento multicast IPv6 nos roteadores com o comando “ipv6 multicast-routing”. Esse comando habilita o roteamento multicast em todas as interfaces, inclusive o PIM.
Para habilitar a eleição de RP dinâmico usando BSR, configura-se candidatos à BSR com comando “ipv6 pim bsr candidate bsr priority ”. O BSR vai eleger o RP para determinados grupos.
configura-se nos roteadores candidatos à RP o comando do BSR “ipv6 pim bsr candidate rp priority ”, na prioridade quanto menor, melhor.
Para Rendezvous Point do IPv6 estático usa-se comando “ipv6 pim rp-address 2001::3 bidir”, o parâmetro “bidir” indica que é um RP bidirecional.
Para que a eleição de BDR seja limitada, usa-se o comando “ipv6 pim bsr border” nas interfaces que conectam fora do domínio multicast.

3.4.3      Configurações do OSPFv6

O roteamento OSPF é configurado com o comando global “ipv6 router ospf ”. Deve-se adicionar dentro das configurações de roteamento um Router-ID IPv4 com o comando “router-id ”.
Diferente do OSPF IPv4, as interfaces são configuradas diretamente nelas com o comando “ipv6 ospf area <área>”.

3.5           Observações e Bugs

Documentação:

3.6           Comandos Importantes de Verificação

R1#sh ipv route
IPv6 Routing Table - 14 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP
       U - Per-user Static route
       I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary
       O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2
       ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
LC  2001::1/128 [0/0]
     via ::, Loopback0
O   2001::2/128 [110/1]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001::3/128 [110/2]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001::4/128 [110/3]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001::5/128 [110/4]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001::6/128 [110/5]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
C   2001:12:12:12:12:12:12:0/112 [0/0]
     via ::, FastEthernet0/0
L   2001:12:12:12:12:12:12:1/128 [0/0]
     via ::, FastEthernet0/0
O   2001:23:23:23:23:23:23:0/112 [110/2]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001:34:34:34:34:34:34:0/112 [110/3]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001:45:45:45::/64 [110/4]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
O   2001:56:56:56:56:56:56:0/112 [110/5]
     via FE80::2:FF:FE00:0, FastEthernet0/0
L   FE80::/10 [0/0]
     via ::, Null0
L   FF00::/8 [0/0]
     via ::, Null0

R2#show ipv pim bsr election
PIMv2 BSR information

BSR Election Information
  Scope Range List: ff00::/8
     BSR Address: 2001::3
     Uptime: 00:27:20, BSR Priority: 30, Hash mask length: 126
     RPF: FE80::216:FBFF:FE76:4F00,FastEthernet1/0
     BS Timer: 00:01:55


Multicast Routing Table
Flags: D - Dense, S - Sparse, B - Bidir Group, s - SSM Group,
       C - Connected, L - Local, I - Received Source Specific Host Report,
       P - Pruned, R - RP-bit set, F - Register flag, T - SPT-bit set,
       J - Join SPT
Timers: Uptime/Expires
Interface state: Interface, State

(2001::6, FF08::1), 00:00:04/00:03:25, flags: ST
  Incoming interface: FastEthernet1/0
  RPF nbr: FE80::218:C4FF:FEA0:9800
  Immediate Outgoing interface list:
    FastEthernet0/0, Forward, 00:00:04/00:03:25
R2#show ipv pim neighbor
Neighbor Address           Interface          Uptime    Expires DR pri Bidir

FE80::21B:4FF:FEE0:A900    FastEthernet0/0    00:37:47  00:01:37 1 (DR) B
FE80::216:FBFF:FE76:4F00   FastEthernet1/0    00:37:33  00:01:23 1 (DR) B

4        Configuração

4.1           R1

!
ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::1/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:12:12:12:12:12:12:1/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
 ipv6 mld join-group FF08::1
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
!

4.2           R2

ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::2/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:12:12:12:12:12:12:2/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet1/0
 ipv6 address 2001:23:23:23:23:23:23:2/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
!

4.3           R3

!
ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::3/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:23:23:23:23:23:23:3/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet1/0
 ipv6 address 2001:34:34:34:34:34:34:3/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
!
ipv6 pim bsr candidate bsr 2001::3 priority 20
ipv6 pim bsr candidate rp 2001::3 priority 10
!

4.4           R4

!
ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::4/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:34:34:34:34:34:34:4/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet1/0
 ipv6 address 2001:45:45:45:4/64
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 4.4.4.4
!
ipv6 pim bsr candidate bsr 2001::4 priority 10
ipv6 pim bsr candidate rp 2001::4 priority 20
!

4.5           R5

!
ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 5.5.5.5 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::5/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:45:45:45:5/64
ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet1/0
 ipv6 address 2001:56:56:56:56:56:56:5/112
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 5.5.5.5
!

4.6           R6

!
ipv6 unicast-routing
ipv6 multicast-routing
!
!
interface Loopback0
 ip address 6.6.6.6 255.255.255.255
 ipv6 address 2001::6/128
 ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
interface FastEthernet0/0
 ipv6 address 2001:56:56:56:56:56:56:6/112
ipv6 enable
 ipv6 ospf 1 area 0
!
!
ipv6 router ospf 1
 router-id 6.6.6.6
!

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