IPv6介绍

一、IPv6编址

1、基础

IPv6介绍_第1张图片

 IPv6地址有128位,将这128位分成8组,每组16位,中间用:隔开;第一个地址为全0,最后一个地址为全12IPv6介绍_第2张图片

每一组都用16进制表示,范围是0000-----FFFF

IPv6介绍_第3张图片

 2、简写规则

IPv6介绍_第4张图片

  3、IPv6地址空间分类

整个IPv6地址空间

128位中的第一组(16)

16进制表示

备注

0000 0000 xxxx  xxxx

0000-00FF

保留、环回、兼容地址

0000 0001 xxxx  xxxx

0100-01FF

未定义用途

0000 001x xxxx  xxxx

0200-03FF

未定义用途

0000 01xx xxxx  xxxx

0400-07FF

未定义用途

0000 1xxx xxxx  xxxx

0800-0FFF

未定义用途

0001 xxxx xxxx  xxxx

1000-1FFF

未定义用途

001x xxxx xxxx  xxxx

2000-3FFF

全球可聚合单播地址

01xx  xxxx xxxx xxxx

4000-7FFF

未定义用途

10xx  xxxx xxxx xxxx

8000-BFFF

未定义用途

110x xxxx xxxx xxxx

C000-DFFF

未定义用途

1110 xxxx xxxx xxxx

E000-EFFF

未定义用途

1111 0xxx xxxx xxxx

F000-F7FF

未定义用途

1111 10xx xxxx xxxx

F800-FBFF

未定义用途

1111 110x xxxx xxxx

FC00-FDFF

唯一本地地址(私网地址)

1111 1110 0xxx xxxx

FE00-FE7F

未定义用途

1111 1110 10xx xxxx

FE80-FEBF

链路本地地址

1111 1110 11xx xxxx

FEC0-FEFF

站点本地地址(已废止)

1111 1111 xxxx xxxx

FF00-FFFF

组播

最重要三类地址:全球可聚合单播地址(类似IPv4中的公网地址)、链路本地地址以及组播

IPv6介绍_第5张图片

4、单播地址构成

IPv6介绍_第6张图片

链路本地地址(Link-local address):用于自动地址配置、邻居发现、路由器发现等。
节点启用IPv6后,会自动生成Link-local address地址: FE80:0:0:0:接口ID或FE80::接口ID

5、组播地址构成

IPv6介绍_第7张图片
 6、组播MAC地址构成

 IPv6介绍_第8张图片

 7、常用组播地址

IPv4定义组播地址

IPv6定义组播地址

备注

组播mac地址

节点本地范围

224.0.0.1

FF01::1

所有节点

33:33:0:0:0:1

224.0.0.2

FF01::2

所有路由器

33:33:0:0:0:2

链路本地范围

224.0.0.1

FF02::1

所有节点

33:33:0:0:0:1

224.0.0.2

FF02::2

所有路由器

33:33:0:0:0:2

224.0.0.5

FF02::5

所有OSPF路由器

33:33:0:0:0:5

224.0.0.6

FF02::6

所有OSPF DR路由器

33:33:0:0:0:6

224.0.0.9

FF02::9

所有RIP路由器

33:33:0:0:0:9

224.0.0.13

FF02::D

所有PIM路由器

33:33:0:0:0:D

站点本地范围

224.0.0.2

FF05::2

所有路由器

33:33:0:0:0:2

8、特殊组播地址-被请求节点组播地址(主要用于重复地址检测(DAD)和替代IPv4中的ARP)

IPv6介绍_第9张图片

 每一个单播地址都有相对应的被请求节点组播地址。被请求节点组播地址前104为被固定,后24位为单播地址的后24位。被请求节点组播MAC地址前24位固定33:33:FF,24位为单播地址的后24位。

二、IPv6节点

IPv6介绍_第10张图片

IPv6介绍_第11张图片

 三、ICMPv6协议

IPv6介绍_第12张图片

IPv6介绍_第13张图片

四、IPv6地址配置方法

IPv6介绍_第14张图片

五、NDP邻居发现协议

 IPv6介绍_第15张图片

 1、地址解析-通过邻居请求(NS)和邻居通告(NA)报文来解析三层地址对应的链路层地址。
(IPv6中没有广播,没有ARP)

IPv6介绍_第16张图片

IPv6介绍_第17张图片

IPv6介绍_第18张图片

B、PC_A与PC_B正常通信

C、PC_A与PC_C、PC_B与PC_C之间通信过程与上一致

  2、无状态自动配置-地址前缀公告

IPv6介绍_第19张图片IPv6介绍_第20张图片

PC_A、PC_B、PC_C获取路由前缀途径1: PC_A、PC_B、PC_C分别发送RS报文,,Router回应RA报文

PC_A、PC_B、PC_C获取路由前缀途径2: Router周期性发送RA报文,无需接收到RS报文

 IPv6介绍_第21张图片

路由器通告路由前缀的前提:

1、接口启用IPv6

2、接口配置了唯一本地地址或者全球可聚合单播地址

路由器通告路由前缀信息:

1、路由前缀长度默认是64

2路由前缀的有效期限

preferred lifetime:能主动访问,也能被动接受访问

Valid lifetime preferred lifetime之外,Valid lifetime有效期内只能被动接受访问

IPv6介绍_第22张图片

 3、提供给节点的网关为路由器接口的本地链路地址,非接口唯一本地地址或者全球可聚合单播地址

IPv6介绍_第23张图片

   2、无状态自动配置-地址重复检测DAD

IPv6介绍_第24张图片

 IPv6介绍_第25张图片


节点启动时:

APC_APC_BPC_C节点启动后,自动生成链路本地地址

PC_A:FE80::0323:45FF:FE67:89AA

PC_B:FE80::0323:45FF:FE67:89BB

PC_C:FE80::0323:45FF:FE67:89CC

B、在完成对链路本地地址DAD检测前,链路本地地址不能进行通信

CDAD检测(三台主机分别发送NS报文)

     PC_A发送NS报文,请求FE80::0323:45FF:FE67:89AAMAC地址,如果收到NA报文,表明该地址已经被使用了;没有收到任何回应,则表明PC_A可以使用FE80::0323:45FF:FE67:89AA地址,DAD检测通过

IPv6介绍_第26张图片

D、三台主机分别发送NS报文,均没有收到NA报文后,分别发送NA组播报文,宣告自己的IP地址(组播地址为FF02:1----本链路范围所有节点)


节点获取前缀后:

APC_APC_BPC_C节点获取前缀2008::/64,构造可聚合单播地址

B、在完成对可聚合单播地址DAD检测前,可聚合单播地址不能进行通信

CDAD检测(三台主机分别发送NS报文)

     PC_A发送NS报文,请求2008::0323:45FF:FE67:89AAMAC地址 ,如果收到NA报文,表明该地址已经被使用了;没有收到任何回应,则表明PC_A可以使用2008::0323:45FF:FE67:89AA地址,DAD检测通过

IPv6介绍_第27张图片

  D三台主机分别发送NS报文,均没有收到NA报文后,分别发送NA组播报文,宣告自己的IP地址(组播地址为FF02:1----本链路范围所有节点)

2、无状态自动配置-前缀重新编址

IPv6介绍_第28张图片

  3、路由重定向

IPv6介绍_第29张图片

 IPv6介绍_第30张图片

APC_A上到2012::FFFF/64的路由,设置RouterB为下一跳

B RouterB上到2012::FFFF/64的路由,设置RouterA下一

C RouterB发送一个ICMPv6 Type=137的重定向报文PC_A,

去往2012::FFFF/64,应该将数据包发送给RouterA

D PC_A收到RouterB发来的重定向报文后,设置RouterA为到目的地址2012::FFFF/64的下一跳

4、邻居状态跟踪

IPv6介绍_第31张图片

 六、IPv4到IPv6过渡技术

IPv6介绍_第32张图片

IPv6介绍_第33张图片

IPv6介绍_第34张图片

IPv6介绍_第35张图片

 IPv6介绍_第36张图片

IPv6介绍_第37张图片

IPv6介绍_第38张图片

IPv6介绍_第39张图片

  七、实验

实验一、无状态自动配置(地址前缀公告、地址重复检测DAD)

IPv6介绍_第40张图片

RouterA: ipv6 nd ra suppress //路由器不主动发送RA,只有接收到RS报文时才发送RA

可聚合单播地址2012::FFFF/64

e0/0接口MAC:ca04.2cd5.0006

linklocal地址:FE80::C804:2CFF:FED5:6

组播地址:FF021   FF02:2

被请求节点组播FF021:FF00:FFFF

被请求节点组播FF02::1:FFD5:6

组播MAC3333:FF00:FFFF  /3333:FFD5:0006

RouterB: ipv6 nd ra suppress //路由器不主动发送RA,只有接收到RS报文时才发送RA

可聚合单播地址:2112::FFFF/64

e0/0接口MAC:ca03.2e25.0006

linklocal地址:FE80:C803:2EFF:FE25:6

组播地址:FF02:1   FF02:2

被请求节点组播:FF02:1:FF00:FFFF

被请求节点组播:FF021:FF25:6

组播MAC:3333:FF00:FFFF               3333:FF25:0006

Client1: ipv6 address autoconfig default

e0/0接口MAC:ca01.7434.0006

linklocal地址:FE80:C801:74FF:FE34:6

组播地址:FF021

被请求节点组播:FF02::1:FF34:6

组播MAC:3333-FF34-0006

Client2: ipv6 address autoconfig default

e0/0接口MAC:ca05.7564.0006

linklocal地址:FE80:C805:75FF:FE64:6

组播地址:FF02:1

被请求节点组播:FF02::1:FF64:6

组播MAC:3333-FF64-0006


 client1和client2获取路由器前缀过程:(以client1为例)

1、client1基本信息

e0/0接口MAC:ca01.7434.0006

linklocal地址:FE80:C801:74FF:FE34:6

组播地址:FF021

被请求节点组播FF02::1:FF34:6

组播MAC:3333-FF34-0006

2、DAD检测-针对linklocal地址

client1发送NS报文请求linklocal地址FE80:C801:74FF:FE34:6的MAC地址

 IPv6介绍_第41张图片

 3、如果链路上有节点使用该地址,会发送NA报文回应;client1没有收到NA报文,然后发送组播报文NA,宣告自己使用该地址FE80:C801:74FF:FE34:6,DAD检测完成

IPv6介绍_第42张图片

 4、client1发送RS报文请求路由器前缀

目的地址为FF02::2,本链路范围所有路由器组播地址

IPv6介绍_第43张图片

 5、RouterA收到RS报文后发送RA单播报文回应client1

IPv6介绍_第44张图片

路由器A分配给的前缀是2012::/64,同时还有两个lifetime-valid和preferred 

 6、client1收到RouterA的RA报文后,做DAD检测(发送NS报文)

IPv6介绍_第45张图片

 用路由器A给的前缀构造IPv6地址2012:C801:74FF:FE34:6后,也要对该地址做DAD检测.

client1没有收到NA报文,然后发送组播报文NA,宣告自己使用该地址2012::C801:74FF:FE34:6,DAD检测完成。

IPv6介绍_第46张图片

 7、client1发送RS报文请求路由器前缀

目的地址为FF02::2,本链路范围所有路由器组播地址,除了RouterA收到RS请求然后给cilent1发送RA报文外,RouterB也收到client1发出的RS请求报文

 8、RouterB发送RA单播报文回应client1

IPv6介绍_第47张图片

9、client1收到RouterB的RA报文后,做DAD检测(发送NS报文) 

IPv6介绍_第48张图片

10、client1发送NA报文,通告自己使用的单播地址2112::C801:74FF:FE34:6 

 

 

 11、完成DAD检测后,可用单播地址通信

client1获取地址如下:

IPv6介绍_第49张图片

路由如下:

client2获取地址如下:

IPv6介绍_第50张图片

路由如下:


 实验二、无状态自动配置(前缀重新编址)

IPv6介绍_第51张图片

修改RouterB的前缀Valid lifetime和preferred lifetime:

int e0/0

ipv6 add 2222::/64

ipv6 nd prefix 2112::/64  30  15

ipv6 nd prefix 2222::/64  43200  43200

ipv6 nd ra suppress

修改前client1:do show ipv int e0/0

 IPv6介绍_第52张图片

修改后client1:do show ipv int e0/0

IPv6介绍_第53张图片

2112前缀地址已经不能发起链接了,只能被动接收请求;等Valid lifetime计时为0,该前缀将彻底失效。

IPv6介绍_第54张图片


实验三、地址解析

IPv6介绍_第55张图片

client1与client2通信,需要知道client2的MAC地址

client1只有RouterA和RouterB的MAC

现在从client1上ping client2:

ping  FE80::C805:75FF:FE64:6

client1先发送NS组播报文 ,请求FE80::C805:75FF:FE64:6的MAC地址

IPv6介绍_第56张图片

 client1接收NA报文

IPv6介绍_第57张图片 

 

IPv6介绍_第58张图片 

IPv6介绍_第59张图片 

查看邻居状态

 


实验四、邻居状态跟踪

IPv6介绍_第60张图片 

IPv6介绍_第61张图片

debug ipv6 icmp

debug ipv6 nd

Client1#show ipv neighbors

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                    130 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    130 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

Client1#ping 2012::FFFE  repeat   1

Type escape sequence to abort.

Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 2012::FFFE, timeout is 2 seconds:

!

Success rate is 100 percent (1/1), round-trip min/avg/max = 88/88/88 ms

Client1#

*Mar 25 21:25:07.361: ICMPv6: Sent echo request, Src=2012::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:25:07.361: ICMPv6-ND: DELETE -> INCMP: 2012::FFFE

*Mar 25 21:25:07.365: ICMPv6-ND: Sending NS for 2012::FFFE on Ethernet0/0

*Mar 25 21:25:07.365: ICMPv6-ND: Resolving next hop 2012::FFFE on interface Ethernet0/0

*Mar 25 21:25:07.369: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=2012::C801:74FF:FE34:6, Dst=FF02::1:FF00:FFFE

*Mar 25 21:25:07.413: ICMPv6: Received N-Advert, Src=2012::FFFE, Dst=2012::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:25:07.413: ICMPv6-ND: Received NA for 2012::FFFE on Ethernet0/0 from 2012::FFFE

*Mar 25 21:25:07.417: ICMPv6-ND: Neighbour 2012::FFFE on Ethernet0/0 : LLA ca03.2e25.0006

*Mar 25 21:25:07.417: ICMPv6-ND: INCMP -> REACH: 2012::FFFE

*Mar 25 21:25:07.453: ICMPv6: Received echo reply, Src=2012::FFFE, Dst=2012::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:25:12.493: ICMPv6-ND: STALE -> DELAY: FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:25:17.537: ICMPv6-ND: DELAY -> PROBE: FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:25:17.537: ICMPv6-ND: Sending NS for FE80::C803:2EFF:FE25:6 on Ethernet0/0

*Mar 25 21:25:17.541: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:25:17.565: ICMPv6: Received N-Advert, Src=FE80::C803:2EFF:FE25:6, Dst=FE80::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:25:17.565: ICMPv6-ND: Received NA for FE80::C803:2EFF:FE25:6 on Ethernet0/0 from FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:25:17.565: ICMPv6-ND: PROBE -> REACH: FE80::C803:2EFF:FE25:6

Client1#show ipv neighbors        

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                      0 ca03.2e25.0006  REACH Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    131 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

2012::FFFE                                  0 ca03.2e25.0006  REACH Et0/0

*Mar 25 21:25:37.517: ICMPv6-ND: REACH -> STALE: 2012::FFFE

*Mar 25 21:25:47.629: ICMPv6-ND: REACH -> STALE: FE80::C803:2EFF:FE25:6

Client1#show ipv neighbors

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                      0 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    131 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

2012::FFFE                                  0 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

Client1#ping 2012::FFFE  repeat   1

Type escape sequence to abort.

Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 2012::FFFE, timeout is 2 seconds:

!

Success rate is 100 percent (1/1), round-trip min/avg/max = 8/8/8 ms

Client1#

*Mar 25 21:26:02.197: ICMPv6: Sent echo request, Src=2012::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:26:02.201: ICMPv6-ND: STALE -> DELAY: 2012::FFFE

*Mar 25 21:26:02.209: ICMPv6: Received echo reply, Src=2012::FFFE, Dst=2012::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:26:02.213: ICMPv6-ND: ULP indication 2012::FFFE/Ethernet0/0

*Mar 25 21:26:02.213: ICMPv6-ND: DELAY -> REACH: 2012::FFFE

*Mar 25 21:26:07.245: ICMPv6: Received N-Solicit, Src=FE80::C803:2EFF:FE25:6, Dst=2012::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:26:07.249: ICMPv6-ND: Received NS for 2012::C801:74FF:FE34:6 on Ethernet0/0 from FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:07.249: ICMPv6-ND: Sending NA for 2012::C801:74FF:FE34:6 on Ethernet0/0

*Mar 25 21:26:07.253: ICMPv6: Sent N-Advert, Src=2012::C801:74FF:FE34:6, Dst=FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:07.253: ICMPv6-ND: STALE -> DELAY: FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:12.325: ICMPv6-ND: DELAY -> PROBE: FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:12.325: ICMPv6-ND: Sending NS for FE80::C803:2EFF:FE25:6 on Ethernet0/0

*Mar 25 21:26:12.325: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:12.333: ICMPv6: Received N-Advert, Src=FE80::C803:2EFF:FE25:6, Dst=FE80::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:26:12.337: ICMPv6-ND: Received NA for FE80::C803:2EFF:FE25:6 on Ethernet0/0 from FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:12.341: ICMPv6-ND: PROBE -> REACH: FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:17.397: ICMPv6: Received N-Solicit, Src=FE80::C803:2EFF:FE25:6, Dst=FE80::C801:74FF:FE34:6

*Mar 25 21:26:17.397: ICMPv6-ND: Received NS for FE80::C801:74FF:FE34:6 on Ethernet0/0 from FE80::C803:2EFF:FE25:6

*Mar 25 21:26:17.397: ICMPv6-ND: Sending NA for FE80::C801:74FF:FE34:6 on Ethernet0/0

*Mar 25 21:26:17.401: ICMPv6: Sent N-Advert, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=FE80::C803:2EFF:FE25:6

Client1#show ipv neighbors        

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                      0 ca03.2e25.0006  REACH Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    132 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

2012::FFFE                                  0 ca03.2e25.0006  REACH Et0/0

*Mar 25 21:26:32.225: ICMPv6-ND: REACH -> STALE: 2012::FFFE

*Mar 25 21:26:42.417: ICMPv6-ND: REACH -> STALE: FE80::C803:2EFF:FE25:6

Client1#show ipv neighbors

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                      0 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    132 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

2012::FFFE                                  0 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

Client1#ping 2012::FFFE  repeat   1

Type escape sequence to abort.

Sending 1, 100-byte ICMP Echos to 2012::FFFE, timeout is 2 seconds:

*Mar 25 21:26:54.817: ICMPv6: Sent echo request, Src=2012::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:26:54.817: ICMPv6-ND: STALE -> DELAY: 2012::FFFE.

Success rate is 0 percent (0/1)

*Mar 25 21:26:59.893: ICMPv6-ND: DELAY -> PROBE: 2012::FFFE

*Mar 25 21:26:59.893: ICMPv6-ND: Sending NS for 2012::FFFE on Ethernet0/0

*Mar 25 21:26:59.897: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:27:00.909: ICMPv6: Received R-Advert, Src=FE80::C804:2CFF:FED5:6, Dst=FF02::1

*Mar 25 21:27:00.989: ICMPv6-ND: Sending NS for 2012::FFFE on Ethernet0/0

*Mar 25 21:27:00.993: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:27:02.081: ICMPv6-ND: Sending NS for 2012::FFFE on Ethernet0/0

*Mar 25 21:27:02.081: ICMPv6: Sent N-Solicit, Src=FE80::C801:74FF:FE34:6, Dst=2012::FFFE

*Mar 25 21:27:03.173: ICMPv6-ND: PROBE deleted: 2012::FFFE

*Mar 25 21:27:03.173: ICMPv6-ND: PROBE -> DELETE: 2012::FFFE

Client1#show ipv neighbors        

IPv6 Address                              Age Link-layer Addr State Interface

FE80::C803:2EFF:FE25:6                      1 ca03.2e25.0006  STALE Et0/0

FE80::C804:2CFF:FED5:6                    133 ca04.2cd5.0006  STALE Et0/0

Client1#undebug all

All possible debugging has been turned off


实验五、路由重定向

IPv6介绍_第62张图片

 RouterA:可以主动发送RA

interface Ethernet0/0

 no ip address

 duplex auto

 ipv6 address 2012::FFFF/64

 ipv6 enable

 ipv6 nd ra interval 10

RouterB:不主动发送RA,也不进行前缀通告

interface Ethernet0/0

 no ip address

 duplex auto

 ipv6 address 2012::FFFE/64

 ipv6 enable

 ipv6 nd prefix 2012::/64 no-advertise

 ipv6 nd ra suppress

client1: ipv6 route 3000::/64 e0/0 FE80::C803:2EFF:FE25:6

RouterB: ipv6 route 3000::/64 e0/0 FE80::C804:2CFF:FED5:6

RouterA:

int loopback0

ipv6 enable

ipv6 add 3000::FFFF/64

 Client1#ping ipv6 3000::FFFF source 2012::C801:74FF:FE34:6

IPv6介绍_第63张图片 

 

RouterB发送重定向报文给client1 

IPv6介绍_第64张图片

同时RouterB将原始ping报文转发给RouterA,RouterA收到 ping报文后,RouterA发送NS请求2012::C801:74FF:FE34:6的mac地址,client1发送NA给RouterA告诉其2012::C801:74FF:FE34:6的mac地址,最后RouterA发送回包给client1 

IPv6介绍_第65张图片

后续Client1#ping ipv6 3000::FFFF source 2012::C801:74FF:FE34:6包,不会再发给RouterB了

即使Client1上有路由ipv6 route 3000::/64 Ethernet0/0 FE80::C803:2EFF:FE25:6指向RouterB


实验六、隧道技术

1、手工隧道------IPv6 over IPv4隧道

IPv6介绍_第66张图片

 IPv6介绍_第67张图片

IPv6介绍_第68张图片

 interface Tunnel0

 no ip address

 ipv6 enable

 tunnel source e0/1

 tunnel mode ipv6ip

 tunnel destination 10.10.23.3

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.12.2

ipv6 route ::/0 Tunnel0

interface Tunnel0

 no ip address

 ipv6 enable

 tunnel source e0/2

 tunnel mode ipv6ip

 tunnel destination 10.10.12.1

ip route 10.10.12.0 255.255.255.0 10.10.23.2

ipv6 route ::/0 Tunnel0

 IPv6介绍_第69张图片

IPv6介绍_第70张图片 

IPv6介绍_第71张图片 

IPv6介绍_第72张图片 

 IPv6整个数据包作为载荷被封装在IPv4包中

2、手工隧道------GRE隧道

IPv6介绍_第73张图片

interface Tunnel0

 no ip address

 ipv6 enable

 tunnel source e0/1

 tunnel mode gre ip

 tunnel destination 10.10.23.3

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.10.12.2

ipv6 route ::/0 Tunnel0

interface Tunnel0

 no ip address

 ipv6 enable

 tunnel source e0/2

 tunnel mode gre ip

 tunnel destination 10.10.12.1

ip route 10.10.12.0 255.255.255.0 10.10.23.2

ipv6 route ::/0 Tunnel0

IPv6介绍_第74张图片

IPv6介绍_第75张图片 

IPv6介绍_第76张图片 

IPv6介绍_第77张图片 

IPv6包封装在GRE中,GRE包封装在IPv4包中 

 3、自动隧道-----6to4隧道

IPv6介绍_第78张图片

 IPv6固定格式:2002:公网IPv4:子网::/64

注意:R1和R3上IPv6端不能同时抑制RA:  ipv6 nd ra suppress

interface Tunnel0

 no ip address

 no ip redirects

 ipv6 enable

 tunnel source Ethernet0/1

 tunnel mode ipv6ip 6to4

interface Tunnel0

 no ip address

 no ip redirects

 ipv6 enable

 tunnel source Ethernet0/2

 tunnel mode ipv6ip 6to4

没有指定隧道的目的

根据目的IPv6地址推算出目的IPv4地址,然后和目的IPv4地址建立隧道。

IPv6介绍_第79张图片

IPv6介绍_第80张图片 

IPv6介绍_第81张图片 

IPv6介绍_第82张图片 

特别情况:

IPv6介绍_第83张图片 

两端IPv6网络不用2002:前缀。2002:前缀用到tunnel接口上

interface Tunnel0

 no ip address

 no ip redirects

 ipv6 enable

 tunnel source Ethernet0/1

 tunnel mode ipv6ip 6to4

ipv add 2002:a0a:c01:1::1/64

interface Tunnel0

 no ip address

 no ip redirects

 ipv6 enable

 tunnel source Ethernet0/2

 tunnel mode ipv6ip 6to4

ipv dd 2002:a0a:1703:1::1/64

没有指定隧道的目的

根据目的IPv6地址推算出目的IPv4地址,然后和目的IPv4地址建立隧道。

(将隧道接口当成内网IPv6接口,就是上面的案例了)

R1

ipv route 2023::/16 2002:a0a:1703:1::1

ipv route 2002:a0a:1703::/48 tunnel0

R3

ipv route 2022::/16 2002:a0a:c01:1::1

ipv route 2002:a0a:c01::/48 tunnel0

 IPv6介绍_第84张图片

IPv6介绍_第85张图片 

IPv6介绍_第86张图片 

IPv6介绍_第87张图片 

IPv6介绍_第88张图片 

4、自动隧道-----ISATAP隧道(略)

5、自动隧道-----IPv4兼容IPv6隧道(略)

6、半自动隧道-----6PE(后面实验部分介绍)


实验七、NAT--PT技术 (与CEF冲突,需关闭CEF)

A、静态NAT-PT(IPv4->IPv6单向)

IPv6介绍_第89张图片

interface Ethernet0/0

ipv6 address 2022::FFFF/64

 ipv6 enable

 ipv6 nat

interface Ethernet1/0

 ip address 10.10.10.254 255.255.255.0

ipv6 enable

 ipv6 nat

ipv6 nat v6v4 source 2022::10 10.10.10.1

ipv6 nat prefix 2023::/96

//

10.10.10.10->10.10.10.1        源地址10.10.10.10不会自动用前缀2023::/96构造新的IPv6地址作为源地址  2023::0a0a:0a0a去访问2022::10

必须添加映射:ipv6 nat v4v6 source 10.10.10.10 2023::1

 

B、静态NAT-PT(IPv4<->IPv6双向)

ipv6 nat v6v4 source 2022::10 10.10.10.1

ipv6 nat v4v6 source 10.10.10.10 2023::1

IPv6介绍_第90张图片 

IPv6介绍_第91张图片 

反向:

 

C、动态NAT-PT(IPv6->IPv4)

ipv6 access-list test

 permit ipv6 2022::/64 any

ipv6 nat v6v4 pool pool1 10.10.10.200 10.10.10.253 prefix-length 24

ipv6 nat v6v4 source list test pool pool1

ipv6 nat v4v6 source 10.10.10.10 2023::1

IPv6介绍_第92张图片 

IPv6介绍_第93张图片 

 D、动态NAT-PT(IPv4->IPv6)

access-list 1 permit 10.10.10.0 0.0.0.255

ipv6 nat v4v6 pool pool1 2023:: 2023::FFFF prefix-length 96

ipv6 nat v4v6 source list 1 pool pool1

ipv6 nat v6v4 source 2022::10 10.10.10.1

IPv6介绍_第94张图片 

IPv6介绍_第95张图片 

E、IPv4-Mapped NAT-PT(自动映射-IPv4映射到IPv6)------ IPv6->IPv4 

 手动将IPv4地址映射到IPv6,如果数量不多,还可以承受。如果有大量的IPv4地址映射到IPv6中,则可以使用自动映射。仅限IPv6主动访问IPv4。

ipv6 access-list test

 permit ipv6 2022::/64 any

ipv6 nat v6v4 pool pool1 10.10.10.200 10.10.10.253 prefix-length 24

ipv6 nat v6v4 source list test pool pool1

ipv6 access-list v4map

 permit ipv6 2022::/64 2023::/96

ipv6 nat prefix 2023::/96 v4-mapped v4map

 当2022::/64 访问2023::/96时,目的ipv6地址直接去掉前面的96位前缀变成32位,将32位翻译成IPv4地址,,源地址使用 pool1中未使用的一个IPv4地址

2023::0a0a:0a0a去掉前面的96位,剩下0a0a:0a0a,翻译成IPv4地址就是10.10.10.10

IPv6介绍_第96张图片 

IPv6介绍_第97张图片


 实验八、6PE技术

 前面介绍的隧道技术,其实是将IPv6包封装在其他协议中(GRE或者IPv4),然后通过承载网路由到目的网络。

6PE技术,在两个PE之间建立IPv4 BGP对等体,但是传递的是IPv6路由。

IPv6数据包在承载网中传输时,会在包前打上两层标签。

PE1:

router bgp 234

 bgp router-id 2.2.2.2

 bgp log-neighbor-changes

 no bgp default ipv4-unicast

 neighbor 4.4.4.4 remote-as 234

 neighbor 4.4.4.4 update-source Loopback0

 !

 address-family ipv4

 exit-address-family

 !

 address-family ipv6

  redistribute connected

  redistribute ospf 1

  neighbor 4.4.4.4 activate

  neighbor 4.4.4.4 send-label

 exit-address-family

PE2:

router bgp 234

 bgp router-id 4.4.4.4

 bgp log-neighbor-changes

 no bgp default ipv4-unicast

 neighbor 2.2.2.2 remote-as 234

 neighbor 2.2.2.2 update-source Loopback0

 !

 address-family ipv4

 exit-address-family

 !

 address-family ipv6

  redistribute connected

  redistribute ospf 1

  neighbor 2.2.2.2 activate

  neighbor 2.2.2.2 send-label

 exit-address-family

 IPv6介绍_第98张图片

IPv6介绍_第99张图片

CE1和CE2都学到了对方的路由

IPv6介绍_第100张图片

IPv6介绍_第101张图片 

IPv6介绍_第102张图片 

IPv6包前面加了两层标签,外层标签300由P设备产生,通过LDP协议传递过来;内层标签403由PE2的MP-BGP产生,通过MP-BGP传递过来(默认是不产生标签的,需要通过命令 neighbor 4.4.4.4 send-label 和neighbor 2.2.2.2 send-label来产生标签).

为什么要两层标签?

MPLS标签协议中有一个倒数第二跳标签弹出机制。如果只有一层标签,那么在P设备(倒数第二跳)上弹出标签后,只剩下IPv6数据包了,P设备上没有启用IPv6,不可能路由,只能丢弃数据包了。


 实验九、6VPE技术 

IPv6介绍_第103张图片

 6PE技术,在两个PE之间建立IPv4 BGP对等体,但是传递的是IPv6路由。

6VPE技术,在两个PE之间建立VPNv4 BGP对等体,但是传递的是VPNv6路由。

PE1

PE2

vrf definition cisco

 rd 1:1

 !

 address-family ipv6

  route-target export 234:2

  route-target import 234:4

 exit-address-family

vrf definition cisco

 rd 2:2

 !

 address-family ipv6

  route-target export 234:4

  route-target import 234:2

 exit-address-family

interface Ethernet0/0

 vrf forwarding cisco

 no ip address

 duplex auto

 ipv6 address 2001:12::2/64

 ipv6 enable

interface Ethernet0/0

 vrf forwarding cisco

 no ip address

 duplex auto

 ipv6 address 2001:45::4/64

 ipv6 enable

router bgp 234

 bgp router-id 2.2.2.2

 bgp log-neighbor-changes

 no bgp default ipv4-unicast

 neighbor 4.4.4.4 remote-as 234

 neighbor 4.4.4.4 update-source Loopback0

 !

 address-family ipv4

 exit-address-family

 !

 address-family v6

  neighbor 4.4.4.4 activate

  neighbor 4.4.4.4 send-community extended

 exit-address-family

 !

 address-family ipv6 vrf cisco

  redistribute connected

  neighbor 2001:12::1 remote-as 100

  neighbor 2001:12::1 activate

  neighbor 2001:12::1 as-override

 exit-address-family

router bgp 234

 bgp router-id 4.4.4.4

 bgp log-neighbor-changes

 no bgp default ipv4-unicast

 neighbor 2.2.2.2 remote-as 234

 neighbor 2.2.2.2 update-source Loopback0

 !

 address-family ipv4

 exit-address-family

 !

 address-family v6

  neighbor 2.2.2.2 activate

  neighbor 2.2.2.2 send-community extended

 exit-address-family

 !

 address-family ipv6 vrf cisco

  redistribute connected

  neighbor 2001:45::5 remote-as 100

  neighbor 2001:45::5 activate

  neighbor 2001:45::5 as-override

 exit-address-family

 PE和CE之间使用BGP协议,因为两端都是AS100,因此需要as-override

IPv6介绍_第104张图片

IPv6介绍_第105张图片 

 CE1和CE2都能学到路由。

IPv6介绍_第106张图片

 IPv6介绍_第107张图片

 IPv6包前面加了两层标签,外层标签301由P设备产生,通过LDP协议传递过来;内层标签403由PE2的MP-BGP自动产生,通过MP-BGP传递过来.

​​​​​​​注:有几张图片是用的别人的。

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