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IPv6 BGP技術白皮書
關鍵詞：IPv6 BGP，BGP-4，6PE，MPLS
摘 要：IPv6 BGP是由BGP-4擴展而來的用於IPv6網絡中的域間路由協議。本文詳細描述了IPv6 BGP對BGP-4的擴展及典型組網應用。
縮略語：
縮略語 | 英文全名 | 中文解釋 |
6PE | IPv6 Provider Edge | IPv6供應商邊緣 |
AFI | Address Family Identifier | 地址族 |
AS | Autonomous System | 自治係統 |
BGP | Border Gateway Protocol | 邊界網關協議 |
EBGP | External Border Gateway Protocol | 外部邊界網關協議 |
IBGP | Internal Border Gateway Protocol | 內部邊界網關協議 |
IETF | Internet Engineering Task Force | 因特網工程任務組 |
ISP | Internet service provider | 因特網服務提供商 |
MPLS | Multi Protocol Label Switching | 多協議標簽交換 |
NLRI | Network Layer Reachability Information | 網絡層可達信息 |
SAFI | Subsequent Address Family Identifier | 子地址族 |
VPN | Virtual Private Network | 虛擬專用網 |
目 錄
BGP-4是一種用於不同自治係統之間的動態路由協議，隻能管理IPv4的路由信息。對於使用其它網絡層協議（如IPv6等）的應用，在跨自治係統傳播時就受到一定限製。
為了提供對多種網絡層協議的支持，IETF對BGP-4進行了擴展，其中對於IPv6協議的支持就形成了IPv6 BGP。IPv6 BGP是利用BGP的多協議擴展屬性，來達到在IPv6網絡中應用的目的，BGP-4原有的消息機製和路由機製並沒有改變。
BGP-4中與IPv4網絡層協議相關的信息由Update消息攜帶，這些信息是：NLRI、路徑屬性中的NEXT_HOP、路徑屬性中的AGGREGATOR（該屬性中包含形成聚合路由的BGP發言者的IP地址和Router ID）。
為實現對IPv6的支持，IPv6 BGP對Update消息的NLRI和NEXT_HOP屬性信息進行了擴展：
l 引入兩個新的路徑屬性MP_REACH_NLRI和MP_UNREACH_NLRI代替了BGP-4的NLRI字段，以提供對IPv6地址的支持。
l 下一跳信息支持對IPv6地址的支持，不僅支持全球單播IPv6地址還可支持本地鏈路IPv6地址。由於下一跳信息隻是對可達路由進行通告，因此將此信息通過MP_REACH_NLRI屬性攜帶，而不是在NEXT_HOP屬性中攜帶。
此外，IPv6 BGP與BGP-4的不同點還有：BGP-4中的Router ID可以手工配置，也可以采用接口的IPv4地址。IPv6 BGP的Router ID與BGP-4共用一個，仍然采用IPv4地址作為IPv6 BGP的Router ID。但如果在純IPv6環境，則需要手工配置，且仍用IPv4地址形式標識。
MP_REACH_NLRI和MP_UNREACH_NLRI是IPv6 BGP引入的兩個新的路徑屬性：
l MP_REACH_NLRI（Multiprotocol Reachable NLRI，多協議可達NLRI）：用於發布可達目的網絡信息及相應的下一跳信息。
l MP_UNREACH_NLRI（Multiprotocol Unreachable NLRI，多協議不可達NLRI）：用於撤銷不可達路由。
由於這兩種屬性都是可選非過渡的，因此，不支持多協議擴展BGP發言者將忽略這兩個屬性的信息，不把它們傳遞給其它鄰居。從而實現了支持BGP擴展的路由器與不支持BGP擴展的路由器之間可以互通。
下麵詳細介紹這兩個擴展屬性。
圖1 MP_REACH_NLRI結構圖
MP_REACH_NLRI各字段含義如下：
l AFI（Address Family Identifier）：取值為2，表示網絡層協議所屬的地址類，用於指明攜帶的IPv6可達路由信息。
l SAFI（Subsequent Address Family Identifier）：取值為1，表示屬性所攜帶的是IPv6單播可達路由信息。
l Length of Next Hop Network Address：表示下一跳所占用的字節長度，取值為16表示不包含鏈路本地地址，取值為32表示包含本地鏈路地址。
l Network Address of Next Hop：到達目的網絡的下一跳地址信息，可能包含鏈路本地地址。
l Number of SNPAs：1字節，保留位，取值為0。
l Network Layer Reachability Information：攜帶的IPv6可達路由信息，包括IPv6前綴。
圖2 MP_UNREACH_NLRI結構圖
MP_UNREACH_NLRI各字段含義如下：
l AFI（Address Family Identifier）：取值為2，表示屬性所攜帶的是IPv6不可達路由信息；
l SAFI（Subsequent Address Family Identifier）：取值為1，表示屬性所攜帶的是IPv6單播不可達路由信息；
l Network Layer UnReachability Information：攜帶的IPv6不可達路由信息。
圖3 純IPv6網絡組網應用
在一個純IPv6網絡中，要求通過IPv6 BGP實現AS 65008與AS 65009自治域網絡互通。如圖3所示，所有路由器都運行IPv6 BGP，Router A和Router B之間建立EBGP連接，Router B、Router C和Router D之間建立IBGP全連接。
圖4 6PE組網圖
6PE是一種過渡技術，能利用IPv6 IBGP將IPv6路由信息打上MPLS標簽發布到IPv4/MPLS骨幹網中，並通過PE之間的LSP實現IPv6之間的互通。
借助6PE技術，ISP隻需要在與IPv6網絡連接的PE設備上實現IPv4/IPv6雙協議棧，並進行相應配置，就可利用自己原有的IPv4/MPLS網絡為分散的IPv6孤島用戶提供接入能力。
使用6PE具有以下一些優點：
l 所有配置在PE上完成，用戶網絡感知不到IPv4網絡的存在。
l 能夠很好的利用ISP現有的MPLS網絡資源，對運營商網絡改造小。
l PE與CE之間可以使用現有任何IPv6路由協議。
l 6PE設備可以同時為用戶提供IPv6和IPv4 VPN等多種業務。
l ISP可以使用多種路由協議與用戶網絡連接。
l RFC2545：Use of BGP-4 MultiProtocol Extensions for IPv6 Inter-Domain Routing
l RFC2858：MultiProtocol Extensions for BGP-4
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