分享从零开始学习网络设备配置--任务4.2 使用IPv6静态及默认路由实现网络连通

任务描述

        某公司利用IPv6技术搭建网络,公司3个部门所有PC机连接在同一交换机上,PC1代表行政部划分到VLAN10中,PC2代表财务部划分到VLAN20中,PC3代表销售部划分到VLAN30中,R1代表公司出口路由器,R2模拟Internet。   随着计算机网络技术的发展,IPv6技术的应用越来越普遍。公司的网络管理员决定使用IPv6路由技术,使公司各部门与Internet可以相互通信。

任务要求

(1)使用IPv6静态及默认路由实现网络连通,网络拓扑图如图

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(2)路由器和交换机的端口IPv6地址设置如表

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(3)计算机的IPv6地址设置如表

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(4)在交换机上配置默认路由,下一跳地址指向3001:99::2;R1利用汇总路由访问公司的3个部门,下一跳地址指向3001:99::1;R2利用静态路由访问交换机管理地址,利用汇总路由公司3个部门,下一跳地址均指向3001::1。

知识准备

1.IPv6地址结构 IPv6的地址的结构为:前缀+端口ID。前缀:相当于IPv4中的网络ID,端口ID:相当于IPv4中的主机ID,如图

IPv6中较常用的网络是前缀长度为64位的网络,如3001::/64。

2.IPv6地址类型

        IPv6协议主要定义了三种地址类型:单播地址(Unicast Address)、组播地址(Multicast Address)和任播地址(Anycast Address)。

(1)IPv6单播地址。 IPv6的单播地址类似于IPv4的单播地址,寻址到单播地址的数据包会被送到该地址标识的唯一端口上。一个单播地址只能标识一个端口,但一个端口可以有多个单播地址。 单播地址可细分为以下几类: ①唯一本地地址。 IPv6网络中可以自己随意使用的私有网络地址,即使任两个使用私有地址的站点互联也不用担心地址会冲突,使用固定的前缀FD00/8。IPv6唯一本地地址的格式,如图

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②全球单播地址。 类似于IPv4 Internet上用于通信的单播地址,通俗地说就是IPv6公网地址。全球单播地址的格式由全球路由前缀(n bits)+子网ID(m bits)+端口ID(128-n-m bits)构成,其中前两部分形成了IPv6地址的前缀。目前已经分配的全球单播地址前缀的前3位固定是001,所以已分配的IPv6地址范围是2000::/3。IPv6全球单播地址的格式如图

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③链路本地地址(Link-local)。 只在同一链路上的节点之间有效,在IPv6启动后就自动生成,使用固定前缀fe80::/10,端口ID使用EUI-64自动生成,也可以使用手动配置。 例:使用EUI-64将MAC地址为f6:e5:d4:c3:b2:a1的主机的IPv6地址生成过程如下: ●先将MAC地址拆分为2部分:f6:e5:d4、c3:b2:a1; ●在MAC地址的中间加上fffe变成:f6e5:d4ff:fec3:b2a1; ●将第7位求反得出的端口ID:f5e5:d4ff:fec3:b2a1; ●加上前缀,得到使用EUI-64生成的链路本地地址:fe80::f5e5:d4ff:fec3:b2a1。 ④内嵌IPv4地址的IPv6地址。 分两种,一种是IPv4兼容IPv6地址,另一种是IPv4映射IPv6地址。 IPv4兼容IPv6地址以96位0加32位IPv4地址形成,用于IPv4兼容IPv6自动隧道,但由于每个主机都需要一个单播IPv4地址,扩展性差,基本已经被6to4隧道取代,如图

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IPv4映射IPv6地址以80位0加16位1,再加32位IPv4地址形成,用于IPv4与IPv6的互通,目前有SIIT(Stateless IP/ICMP Translation)应用,如图

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(2)IPv6组播地址。 在IPv6中不存在广播报文,要通过组播来实现,广播本身就是组播的一种应用。组播地址标识一组端口,目的地址是组播地址的数据包会被属于该组的所有端口接收。IPv6组播地址的格式,如图

任务实施

1.参照图建网络拓扑,连线全部使用直通线,开启所有设备电源。

2.在交换机上创建VLAN。 (1)在交换机SW3A上创建VLAN10、VLAN20、VLAN30和VLAN99,并将相应端口分别划入对应的VLAN中。

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3.启用交换机的IPv6功能,并配置IPv6地址。

(1)启用交换机SW3A及其端口的IPv6功能,并配置VLAN的管理地址。

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(2)在交换机SW3A上,使用display ipv6 interface brief命令查看SW3A地址配置信息。

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4.启用路由器的IPv6功能,并配置路由器端口的IPv6地址。

(1)在路由器R1上启用IPv6功能;在相关端口上启用端口的IPv6功能,并配置相应的IPv6地址。

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(2)在路由器R1上使用display ipv6 interface brief命令,查看路由器端口的IPv6地址配置信息。

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(3)在路由器R2上启用IPv6功能;在相关端口上启用端口的IPv6功能,并配置相应的IPv6地址。

5.配置IPv6路由。

(1)配置静态路由和汇总路由。 在路由器R2上配置一条汇总路由,目标地址为三个部门网络的聚合地址3001::/16,下一跳地址指向3001::1;配置一条静态路由,目标地址为交换机管理网络,下一跳地址指向3001::1。

(2)配置汇总路由。 在R1上配置一条汇总路由,目标地址为三个部门网络的聚合地址3001::/16,下一跳地址指向3001:99::1。

(3)配置默认路由。 在交换机SW3A上配置默认路由,下一跳地址指向3001:99::2。

任务验收

1.查看各设备的IPv6路由表。

(1)在路由器R2上,使用display ipv6 routing-table命令查看R2的路由表。

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(2)在路由器R1上,使用display ipv6 routing-table命令查看R1的路由表。

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(3)在交换机SW3A上,使用display ipv6 routing-table命令查看SW3A的路由表。

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2.测试网络连通性。 在PC1上配置IPv6地址、前缀长度和IPv6网关。PC2和PC3的设置请参照PC1。 (1)在PC1上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“设置”命令,打开设置对话框。在“基础配置”选项卡中的“IPv6配置”栏中,选择“静态”,然后输入IP地址为3001::10:2、前缀长度为64、IPv6网关为3001::10:1,最后单击对话框右下角的“应用”按钮,如图

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(2)单击PC1的“命令行”选项卡,在“PC>”处输入要测试的内容,这里去ping PC2、PC3和R2的IPv6地址,按“Enter”进行测试,测试结果显示PC1与PC2、PC3和R2之间均可以正常通信,IPv6路由配置成功,如图

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