IPv 6 IPv 6 q IPv 4 10101100

IPv 6技术

IPv 6地址表示 q IPv 4地址表示 二进制： 10101100 000100000001 十进制： 172. 16. 1. 1 q IPv 6地址表示 十六进制 2001: 0410: 0001: 0000: 45 ff

IPv 6地址表示 q IPv 6地址的压缩表示 2001: 0410: 0001: 0000: 45 ff q : : 压缩 2001: 0410: 0001: : 45 ff q 错误压缩 2001: 0410: : 0001: : 45 ff 错误！

IPv 6地址表示 1000000010000010000000000000000001 000000000000000000000000010001011111 1000000010000000000000001 0000000000000000 010001011111 2001: 0410: 0001: 0000: 45 ff 2001: 410: 0: 1: 0: 0: 0: 45 ff 2001: 410: 0: 1: : 45 ff

IPv 6地址表示 q 同一个地址可以使用不同的表示法： 2001： 0 da 8： 0207： 0000： 8207 2001：da 8： 207： 0： 0： 8207 2001：da 8： 207：： 8207

链路本地地址的接口ID生成 q EUI-64地址 MAC： 00 D 0：F 800：ABCD 插入FF: FE 第 7位置 1 EUI-64： 02 D 0：F 8 FF：FE 00：ABCD FE 80: : 02 D 0：F 8 FF：FE 00：ABCD

IPv 6手 地址配置—路由器、交换机 q 三层交换机手动配置方法： 进入端口配置模式 Router (config) #int fast 0/48 设置端口为路由口 Router (config-if) #no switchport 在端口上配置IPv 6地址 Router (config-if) #ipv 6 address fec 0: 0: 0: 1: : 1/64

IPv 6手 地址配置—主机 q 主机地址手动配置 进入网卡配置模式 C: Documnts and Settings Administrator>netsh 进入IPv 6配置模式 netsh>inerface ipv 6 配置IPv 6地址 netsh interface ipv 6>add address “本地连接” 2: : 2

无状态地址自动配置—前缀+接口ID RS RA q RS信息：sa: fe 80: : 02 d 0: f 8 ff: fe 00: abcd da: ff 02: : 2 q RA信息：sa：fe 80: : 02 d 0: f 8 ff: fe 00: cdef da: ff 02: : 1 prefix: 1: : PC地址： 1: : 02 d 0: f 8 ff: fe 00: abcd

IPv 6邻居发现协议 q Router Solicitation q Router Advertissement q Neighbor Solicitation q Nerghbor Advertissement q Redirect

有状态地址自动配置 Unicast Reply Multicast Solisitation DHCPv 6 Server

IPv 6基本报头 l 备注 è version=6 è Traffic Class IP V 4 TOS è Flow Label用于指示流 è Next Header IP V 4 Protocol è Hop Limit IP V 4 TTL è Payload Length指示该IP报文负荷长度 è Source和Destination地址都是 128位 IPv 6 IPv 4

IPv 6扩展报头 q IPv 6将一些IP层的可选功能实现在上层封装和基本 IPv 6头部之间的扩展头部中 q 主要的扩展报头： Ø Hop-by-Hop Options header Ø Destination Options header Ø Routing header Ø Fragment header Ø Authentication header Ø Encapsulating Security Payload header

一个带Routing Header报文的转发流程 I 4 S I 1 I 2 D I 3 Source Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I 1 Segments Left = 3 Address[1] = I 2 Address[2] = I 3 Address[3] = D Source Address = S Destination Address = I 2 Hdr Ext Len = 6 Segments Left = 2 Address[1] = I 1 Address[2] = I 3 Address[3] = D Source Address = S Destination Address = I 3 Hdr Ext Len = 6 Segments Left = 1 Address[1] = I 1 Address[2] = I 2 Address[3] = D Source Address = S Destination Address = D Hdr Ext Len = 6 Segments Left = 0 Address[1] = I 1 Address[2] = I 2 Address[3] = I 3

IPv 6用ICMPv 6发现PMTU过程 q RFC 2460中，强烈建议IPv 6节点实现IPv 6 PMTU SW 1 A (1) SW 2 MTU=1400 B MTU=1300 报文（MTU=1500） ICMPv 6（超长报文） ICMPv 6 (2) (3) 报文（MTU=1400） ICMPv 6 （超长报文） (5) (4) 报文（MTU=1300） 收到报文 (6)

大致通信过程 q 设若PC 1要发送一个报文给PC 2，主要的通信流程为： PC 1 PC 2 1: : 1 Switch Application want to send packet to 1: : 2 S: 1: : 1 D: 1: : 2 data Create a 1: : 2 entry in neighbor cache Add <1: : 2, 00 -10 -5 c-e 5 -f 2 -39> map to Neighbor Cache [Multicast] ICMP Neighbor Solicitation Please tell me Link Address for 1: : 2 [Unicast] ICMP Neighbor Advertisement Link Address for 1: : 2 is 00 -10 -5 c-e 5 -f 2 -39 D: 00 -10 -5 C-E 5 -F 2 -39 S: 00 -0 D-56 -6 D-6 F-FC S: 1: : 1 D: 1: : 2 data

Neighbor Solicitation q 如下是PC 1发出的Neighbor Solicitation

Neighbor Solicitation的IPv 6头部 q Neighbor Solicitation的Hop Limit被设置为 255而 不是显见的1的主要原因可以防止远程用户发送 Neighbor Discovery报文。 q Neighbor Solicitation发送的目的地址 FF 02: : 1: FF 00: 2是一个Solicited-Node组播地址， 它是基于1: : 2映射得到的： 1: : 2自然属于这个组。

Node Solicitation的ICMP部分 q Target字段用来提出问题：请告诉我 1: : 2的链路地址 q ICMP选项Source Link-Layer Address用于向对方通告 自己的链路层地址以供对端回应二层单播Neighbor Advertisement之用

Neighbor Advertisement q 如下是PC 2回应给PC 1的Neighbor Advertisement Same as Solicitation R S O Router flag Solicited flag Override flag

典型邻居缓存表状态变化 PC 1 Switch 1: : 1 PC 2 1: : 2 上层要发送报文 <1: : 1, 1: : 2> 邻居表中没有1: : 2项: 添加[1: : 2, , Incomplete] 修改为[1: : 2, MAC 2, Reacheable] Multicast Neighbor Solicitation: [1: : 2, ? ], [1: : 1, MAC 1] 添加邻居缓存项 <1: : 1, MAC 1, STALE> Unicast Neighbor Advertisement: [1: : 2, MAC 2] [MAC 1 to MAC 2]Echo Request 修改 <1: : 1, MAC 1, Delay> [MAC 2 to MAC 1]Echo Reply Unicast Neighbor Solicitation: [1: : 1, ? ], [FE 80: : , MAC 2] Neighbor Advertisement: [1: : 1, MAC 1] 修改 <1: : 1, MAC 1, Probe> 修改 <1: : 1, MAC 1, Reachable> RECHEABLETIME以后。。。 Neighbor Unreachability Detection 修改 <1: : 1, MAC 1, Stale> 上层要发送报文 <1: : 2, 1: : 1> Unicast Neighbor Advertisement: [1: : 2, MAC 2]

Router & Prefix Discovery q 正如我们在“IPv 6地址自动配置”中所讲的那样，Router & Prefix Discovery功能主要由Neighbor Discovery协议的 Router Solicitation和Router Advertisement两个消息完成。 q Router Solicitation Ø 主机发送的用于探测路由器的存在，希望链路上的路由器 给它回应Router Advertisement q Router Advertisement Ø 路由器回应Router Solicitation，分发网关和前缀等信息 Ø 路由器“伪定期”自动发送的用于刷新维护网关和前缀等 信息

Pc-Router Startup案例 q 我们用如下例子来讨论Router Discovery. RT 1 自动 配置 PC 1 E 1/0 E 3/0 自动 配置 PC 2 ipv 6 interface Ethernet 1/0 ipv 6 address 1: : 1/64 undo ipv 6 nd ra halt interface Ethernet 3/0 ipv 6 address 2: : 1/64 undo ipv 6 nd ra halt

Router Solicitation q 三个关键点 Ø 源地址是链路本地地址 Ø 目的地址是ALL ROUTERS Ø 携带Source link-layer address

Router Advertisement q 关键点 Ø 目的地址是ALL_NODES Ø Router Lifetime非零表示源地址 “FE 80: : 2 e 0: fcff: fe 20: d 6 a 8”准备成为一个缺省路由器 Ø Prefix用于地址自动配置

ICMP Redirect q 重定向过程 RT 1 PC 2 -1 Redirect to RT 2 Default Gateway! Change Destination Cache! PC 2 -1 PC 2 -2 PC 2 -1 RT 2 PC 2 -2

直连路由 q 直连路由是指路由器接口主机路由与前缀路由 [rt 1]dis ipv 6 routing-table Routing Table : Destinations : 6 Routes : 6 Destination : : : 1 Next. Hop : : : 1 Interface : In. Loop. Back 0 State : Active No. Adv Refrence Count : 1 Prefix. Length : 128 Preference : 0 Protocol : Direct Cost : 0 Destination : 1: : Next. Hop : 1: : 1 Interface : Ethernet 1/0 State : Active Adv Refrence Count : 1 Prefix. Length : 64 Preference : 0 Protocol : Direct Cost : 0 Destination : 1: : 1 Next. Hop : : : 1 Interface : In. Loop. Back 0 State : Active No. Adv Refrence Count : 1 Prefix. Length : 128 Preference : 0 Protocol : Direct Cost : 0 Destination : FE 80: : Next. Hop : : : Interface : NULL 0 State : Active No. Adv Refrence Count : 1 Prefix. Length : 10 Preference : 0 Protocol : Direct Cost : 0

静态路由 q 配置命令 Ø ipv 6 route-static ip-address prefix-length { interfacename [ nexthop-address ] | gateway-address } [ preference-value ] q 缺省路由 Ø ipv 6 route-static : : 0 2: : 2 Destination : : : Next. Hop : 2: : 2 Interface : Ethernet 3/0 State : Active Adv Got. Q Refrence Count : 2 Prefix. Length : 0 Preference : 60 Protocol : Static Cost : 0

动态路由协议 Ø RIPng Ø ISIS Ø MBGP Ø OSPFv 3

RIPng报文结构 q Command q 1 - request q 2 - response

典型RIPng配置 q RT 1与RT 2之间运行RIPng协议 RT 1 1: : 1/64 sysname rt 1 ipv 6 interface Ethernet 1/0 ipv 6 address 1: : 1/64 undo ipv 6 nd ra halt ripng 1 enable interface Ethernet 3/0 ipv 6 address 2: : 1/64 ripng 1 enable ripng 1 RT 2 2: : 1/64 2: : 2/64 3: : 1/64 sysname rt 2 ipv 6 interface Ethernet 0/0 nterface Ethernet 1/0 ipv 6 address 3: : 1/64 ripng 1 enable interface Ethernet 3/0 ipv 6 address 2: : 2/64 ripng 1 enable ripng 1

报文交互 q RT 1与RT 2之间运行RIPng协议 RT 1 1: : 1/64 Request RT 2 2: : 1/64 2: : 2/64 3: : 1/64 Response

RIPng其他配置 q RIPng的其他一些配置 Ø 路由聚合：ripng summary-address ipv 6 -address/prefixlength Ø 环路预防： • ripng split-horizon，ripng poison-reverse Ø 路由引入：import-route protocol [process-id ] [ cost value ] [ route-policy-name ] Ø 路由度量 • default-cost value ，preference value，ripng metricin value，ripng metricout value Ø 路由过滤 • filter-policy gateway ip-prefix-name import，filter-policy { acl-number | ip-prefix-name } import

IS-IS q IS-IS本身是一个可扩展路由协议，它对IPv 4的支持本身就 是在对OSI网络的一个扩展。为使其支持IPv 6，我们需要 定义“IPv 6 Reachability” 和 “IPv 6 Interface Address”两个TLV. IPv 6 Reachability IPv 6 Interface Address

IPv 6网络部署进程 q 循序渐进，降低成本 IPv 4孤岛 IPv 6 Internet IPv 4孤岛 IPv 6孤岛 IPv 4 Internet IPv 6孤岛 协议转换 IPv 6 Internet IPv 6孤岛 IPv 4 Internet 主要通过隧道技术将各个孤岛互联 IPv 6孤岛

GRE隧道的配置 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 1. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 1: : 1 64 source 20. 1. 1. 1 destination 20. 1. 2. 1 ipv 6 route-static 1: : 2 64 tunnel 0 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 2. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 1: : 2 64 source 20. 1. 2. 1 destination 20. 1. 1. 1 ipv 6 route-static 1: : 1 64 tunnel 0 IPv 4网络 IPv 6孤岛 IPv 6主机 20. 1. 1. 1 双栈 IPv 6报头+数据 20. 1. 2. 1 隧道 IPv 4报头 GRE报头 IPv 6报头+数据 源： 20. 1. 1. 1 目的： 20. 1. 2. 1 双栈 IPv 6孤岛 IPv 6主机 IPv 6报头+数据 注意还要在两边配置静态路由： ipv 6 route-static 1: : 2 64 tunnel 0 ipv 6 route-static 1: : 1 64 tunnel 0 否则不通

IPv 6 in IPv 4隧道的配置 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 2. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 1: : 2 64 source 20. 1. 2. 1 destination 20. 1. 1. 1 tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 1. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 1: : 1 64 source 20. 1. 1. 1 destination 20. 1. 2. 1 　tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 IPv 6孤岛 IPv 6主机 20. 1. 1. 1 IPv 4网络 双栈 IPv 6报头+数据 IPv 4报头 IPv 6报头+数据 源： 20. 1. 1. 1 目的： 20. 1. 2. 1 隧道 20. 1. 2. 1 双栈 IPv 6孤岛 IPv 6主机 IPv 6报头+数据

自动隧道的配置 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 1. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address : : 20. 1. 1. 1 96 source 20. 1. 1. 1 tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 autotunnel IPv 4地址： 20. 1. 1. 1 IPv 6地址：: : 20. 1. 1. 1 双栈设备 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 2. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address : : 20. 1. 2. 1 96 source 20. 1. 2. 1 tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 autotunnel IPv 4网络 隧道 IPv 4报头 IPv 6报头+数据 源： 20. 1. 1. 1 源：: : 20. 1. 1. 1 目的： 20. 1. 2. 1 目的：: : 20. 1. 2. 1 IPv 4地址： 20. 1. 2. 1 IPv 6地址：: : 20. 1. 2. 1 双栈设备 IPv 6报头+数据

6 to 4隧道的配置 interface ethernet 0 ip address 9. 1. 2. 3 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 2002: 0901: 0203 48 source 9. 1. 2. 3 tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 6 to 4 ipv 6 route-static 2002: : 16 tunnel 0 interface ethernet 0 ip address 128. 1. 2. 3 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 2002: 8001: 0203: : 48 source 128. 1. 2. 3 tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 6 to 4 ipv 6 route-static 2002: : 16 tunnel 0 纯IPv 6网络 IPv 4网络 6 to 4中继 9. 2. 2. 3 IPv 6主机 6 to 4边缘 128. 1. 2. 3 隧道 2002: 8001: 0203: : /48 IPv 6报头+数据 IPv 4报头 IPv 6报头+数据 源： 128. 1. 2. 3 目的： 9. 1. 2. 3 6 to 4边缘 3 FFE: ABCD: : /48 6 to 4网络 2002: 0901: 0203: : /48 IPv 6报头+数据 IPv 6主机

ISATAP隧道的配置 interface ethernet 0 ip address 20. 1. 2. 1 255. 0 interface tunnel 0 ipv 6 address 1: : 5 EFE: 20. 1. 2. 1 64 source 20. 1. 2. 1 undo ipv 6 nd ra halt 　tunnel-protocol ipv 6 -ipv 4 isatap IPv 4地址： 20. 1. 1. 1 IPv 6地址： 1: : 5 EFE: 20. 1. 1. 1 主机配置： isatap set router 2. 2 v 4/v 6主机 IPv 4地址： 20. 1. 2. 1 IPv 6地址： 1: : 5 EFE: 20. 1. 2. 1 IPv 4网络 IPv 6网络 双栈 IPv 6主机

ISATAP隧道实例

ISATAP隧道与6 to 4隧道

NAT-PT DNS ALG转换过程 映射地址： 1: : 1 =2. 2. 2. 3 1. 1. 1. 2 =prefix: 1. 1. 1. 2 2. 2 =prefix: 2. 2 Pc 1: 1: : 1 IPv 6网络 IPv 6主机 IPv 4地址池 2. 2. 2. 3 --2. 2. 2. 5 Pc 2: 2. 2 IPv 4网络 NAT-PT转换服务器 源： 1: : 1 目的：prefix: 1. 1. 1. 2 Who’s Pc 2(type AAAA) IPv 4 DNS Server 源： 2. 2. 2. 3 目的： 1. 1. 1. 2 Who’s Pc 2(type A) 源：prefix: 1. 1. 1. 2 目的： 1: : 1 Pc 2 is prefix: 2. 2 (type AAAA) 源： 1. 1. 1. 2 目的： 2. 2. 2. 3 Pc 2 is 2. 2(type A) 源： 1: : 1 目的：prefix: 2. 2 源： 2. 2. 2. 3 目的： 2. 2 源：prefix: 2. 2 目的： 1: : 1 源： 2. 2 目的： 2. 2. 2. 3 1. 1. 1. 2

NAT-PT配置（一） q 使能接口的NATPT功能 ü [Quidway-Serial 3/0/0]natpt enable q 配置IPv 4侧报文的静态映射 ü [Quidway]natpt v 4 bound static IPv 4 address IPv 6 address q 配置IPv 6侧报文的静态映射 ü [Quidway]natpt v 6 bound static IPv 6 address IPv 4 address q 配置地址池 ü [Quidway] natpt address-group-number start-addr end-addr q 配置前缀 ü [Quidway]natpt prefix

NAT-PT配置（二） q 配置IPv 4侧报文的动态映射 ü [Quidway] natpt v 4 bound dynamic acl [ name | number ] prefix q 配置IPv 6侧报文的动态映射 ü [Quidway] natpt v 6 bound dynamic acl [ name | number ] address-group-num ü [Quidway] natpt v 6 bound dynamic acl [ name | number ] Interface interface ü [Quidway] natpt v 6 bound dynamic prefix address-group-number ü [Quidway] natpt v 6 bound dynamic prefix interface

NAT-PT配置（三） q 配置不同协议的NATPT有效时间 ü [Quidway] natpt aging-time [ tcp | udp | dns | icmp | syn | finrst | frag ] [ time-value | default ] q 配置会话数量的最大值 ü [Quidway] natpt max-session [ session-num ] q 清除NATPT动态地址映射信息 ü <Quidway> reset natpt dynamic-mappings q 清除NATPT统计信息 ü <Quidway> reset natpt statistics [ slot-number ]

NATPT显示和调试 q 显示NATPT信息 ü display natpt { all | address-group | address-mapping | aging-time | session | statistics } q 使能NATPT调试功能 ü debugging natpt { alg | event | packet [ interface { interface-type interface- number | interface-name } ] }

静态NATPT典型配置 NAT-PT转换服务器 1: : 1 IPv 6网络 2. 2 IPv 4网络 IPv 6主机 # 使能NATPT。 [Quidway-Serial 3/0/0]natpt enable # 配置IPv 4侧报文的静态映射。 [Quidway]natpt v 4 bound static 2. 2 2: : 2 # 配置IPv 6侧报文的静态映射。 [Quidway]natpt v 6 bound static 1: : 1 2. 2. 2. 3 # 配置前缀。 [Quidway]natpt prefix 2: : IPv 4主机

动态NATPT典型配置 IPv 4地址池 2. 2. 2. 3 --2. 2. 2. 5 1: : 1 IPv 6网络 2. 2 IPv 4网络 IPv 6主机 IPv 4主机 NAT-PT转换服务器 # 配置地址池。 [Quidway]natpt address-group 1 2. 2. 2. 3 2. 2. 2. 5 # 配置IPv 4侧报文的动态映射。 [Quidway]natpt v 4 bound dynamic acl number 1 prefix 2: : # 配置IPv 6侧报文的动态映射。 [Quidway]natpt v 6 bound dynamic prefix 2: : address-group 1 # 配置前缀。 [Quidway]natpt prefix 2: :

IPv 6部署方案（三） ISP网络部署: IPv 6 Internet IPv 6孤岛 纯IPv 6链路 6 to 4中继 IPv 4 Internet IPv 6 IDC 网管 i. Tellin IPv 6网络 NAT-PT 双栈汇聚 IPv 6 Over IPv 4隧道 IPv 6接入 IPv 4网络 PE (v 6/v 4) PE (v 4) IPv 4接入 双栈接入 P PE (v 4) IPv 4用户 WLAN 移动网络 Mobile IPv 6 PE (v 6/v 4) MPLS/二层VPN 网络 少量 IPv 6用户 IPv 4企业用户 IPv 6移动终端 IPv 6集团用户