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

 

（2）路由器和交换机的端口IPv6地址设置如表

（3）计算机的IPv6地址设置如表

（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

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

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

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

（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。

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。

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

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。

（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。

（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。

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

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

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

（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