HCIP-7

IPV6:

为什么使用IPV6：

1. V4地址数量不够
2. V4使用NAT，破坏了端到端原则

IPV6的优点：

1. 全球单播地址
2. 聚合性强（IANA组织进行合理的分配）
3. 多宿主----一个接口可以配置N个地址--且这些地址为同一级别
4. 自动配置---1）DHCP V6 2）auto-config 路由器下放前缀（网络位），然后PC根据本

地MAC地址来自动生成主机位

1. 即插即用
2. 端到端的连接----不需要nat
3. 重编址
4. 简易报头 1）没有广播机制--只有组播 2）没有校验核（因为2层和4层具有校验）

3）流标签--QOS保留

1. 安全性和移动性
2. V4可以穿越V6的地址

黄色：保留

红色：取消

V4中由于跨层封装的参数，在IPV6中若需要可以在尾部使用扩展首部来实现

蓝色：替代--更名

1）服务类型----扩展表

2）总长度-------有效负载长度 IPV4的报头默认20字节，最大可填充到60字

节；V6报头默认64字节

3）下一个头部---协议号

4)TTL-----跳数限制

灰色： 保留 ---流标签

IPV6地址的组成：

1-23 注册位----由IANA分配给各个国家和机构

24--32 ISP位----由国家分配给ISP和机构

32--48 站点位---由ISP分配给客户

48--64 子网位---由管理员子网划分后，应用到网络内

写法：

IPV4使用点分十进制，IPV6冒分16进制

2031:0000:130F:0000:0000:09C0:006A:130B 每16位为一段，共8段

前缀0可以省略：

2031:0000:130F:0000:0000:9C0:6A:130B

一段全0可省略为1个0：

2031:0:130F:0:0:9C0:6A:130B

连续0可以省略为双冒号

2031:0:130F::9C0:6A:130B

注：当两处连续0时，只能省略1处，否则无法区分

2031:0000:0000:130F:0000:0000:0000:130B

2031:0:0:130F::130B

例：

FF02:0:0:0:0:0:0:1----FF02::1

0:0:0:0:0:0:0:0:1------::1

0:0:0:0:0:0:0:0:0-----::

http://10.1.1.1:8080

http://【2031:0:0:130F::130B】：8080

IPV6地址分类：

1. 单播地址 一对一
2. 多播地址 一对多
3. 任意播---一到最近

单播地址：

1. AGUA--可聚合全球单播地址 ---IANA合理分配的IPV6公网地址

目前准备分配的地址2000：：/3

2000：：---3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

00 11 1111 1111 1111

其中2001：：/16 当下IPV6实验室使用的地址---目前IPV6Internet地址

2002：：/16 6to4tunnel 专用

2）本地链路地址---link-local 169.254.x.x

FE80::/10

1. 路由器上每个接口都可以拥有唯一一个link-local地址；

在接口上配置ipv6 enable ，后自动生成，前64位 FE80：0：0：0

后64位根据本地设备上以太网接口的MAC地址自动生成

故，串线接口和本地以太网接口的link-local地址由于使用相同的MAC地址，导致

link-local地址一致。

2）只要在接口上配置一个IPV6的单播地址，那么该接口也会自动生成link-local地址

作用：

1. 可用于直连通讯

r1# ping FE80::C800:1EFF:FEF0:0

Output Interface: Serial1/1 由于多个接口可能使用相同link-local地址，故必须定义出接口

1. IPV6中的动态路由协议会将下一跳地址定义为对端接口的link-local

因为ipv6可以多宿主，故link-local最稳定

注：link-local地址的后64位使用以太网接口MAC地址补充，但MAC仅48位

后64使用EUI-64补充；

EUI--简易用户界面：

1. 假设MAC地址为：ca00.1ef0.0000

在MAC地址的前24和后24位中间强行插入FFFE

ca00.1e ff.fe f 0.0000

1. U位转换

将MAC地址从左往右第7位自反，0改1,1改0；

1100 1010 0000 0000.1eff.fef0.0000---- 1100 1010 0000 0000.1eff.fef0.0000

---c800.1eff.fef0.0000

0098.9e9a.a558 0298:9eff:fe9a:a558

001c-42ff-feef-d146

000000 0 000011100

​ 1000011100

fe80::021c:42ff:feef:d146

1. site-local 本地站点地址 ----类似IPV4中的私有地址----私网使用

FEC0：：/10

1615130000 000000

1. 未指定地址

::

1. 在DHCP时作为无效地址

2. 默认路由

3. 环回地址---127.0.0.1

：：1

1. IPV4兼容性地址 用于6to4 tunnel

例：192.168.1.1 转换为16进制 C0A8.0101

故：192.168.1.1的IPV4兼容地址为2002:C0A8:0101::/48

172.16.1.1 1010 1100.0001 0000.0000 0001.0000 0001

2002：AC10:0101::/48

172.16.3.1

2002:ac10:0301::/48

191.168.172.1

2002：BFA8：AC01::/48

192.168.0.4

2002:C0a8:4::1/48

172.16.78.2

2002:ac10:4e02::/48

多播地址：

FF02：：/8开头

FF02：：1--224.0.0.1 代表所有主机

FF02：：2--224.0.0.2 代表所有主机路由器

FF02：：9--RIPNG

在多播地址中存在一种 --被请求节点组播地址

构成FF02：：1：FF+24位---后24位取单播IPV6地址的后24位；每一个IPV6单播地址都会对应一个被请求节点组播地址；

2002:1c01:0101::1:1

ff02::1:ff01:01

33.33.ff.01.00.01

IPV6中的多播MAC地址：33.33+32位（后32为IPV6组播地址的后32位）

和IPV4一样不能一一对应

ICMPV6：存在大量的子协议

1. PMTU--路径MTU发现协议---通过ICMPV6中的error包可以得知整段路径最小MTU值
2. NDP 邻居发现协议---IPV6中不存在广播机制，故ARP的工作必须依靠NDP来完成

假设PCA请求PCB的MAC地址

A的数据包：封装ICMPV6 type 135

源ipv6地址--本地

目标ipV6地址-----对端ipv6的被请求节点组播地址

源MAC--本地

目标MAC---对端ipv6的被请求节点组播地址所对应MAC

B的数据包：封装ICMPv6 type 136

源ipv6地址--本地

目标ipV6地址-----对端ipv6单播地址

源MAC--本地

目标MAC---对端接口MAC

135--邻居请求NS 136邻居通告NA

ARP在IPV4还存在FARP/代理ARP之内功能；ICMPV6的NDP也可以进行这些工作，原理一致；

1. 前缀通告----auto-config 路由器下放前缀，PC使用EUI-64补充主机位

当前缀长度小于64位时，使用0补到64位；当前缀大于64位，从EUI-64中取相同长

度即可；

网关路由器周期（200s）发送一次前缀 PC

RA ICMPV6 type 134 RS 133确认

134包： RA

源ipv6地址 路由器本地链路地址

目标ipv6地址 FF02：：1 所有节点组播地址 TTL=1

源MAC 路由器接口mac

目标MAC FF02：：1对应的MAC地址

133包：RS

源ipv6地址 ：：

目标ipv6地址 FF02：：2 所有节点组播地址 TTL=1

源MAC PC接口MAC

目标MAC FF02：：2对应的MAC地址

配置：

接口配置ipv6地址

1. link-local地址配置

r1(config)#interface s1/1

r1(config-if)#ipv6 enable

r1(config-if)#no shutdown

1. 接口上配置一个IPV6的单播地址，也会自动生成link-local

r1(config)#interface s1/1

r1(config-if)#ipv6 address 12::1/64

r1(config-if)#ipv6 address 12::/64 eui-64

注：可以多宿主，--一个接口可以配置多个IPV6单播地址，无论是否在一个网段

1. auto-config 只能应用于以太网接口

路由网关接口 PC接口（DHCP）

r1(config)#ipv6 unicast-routing r2(config)#interface f0/0

接口配置IPV6单播地址 r2(config-if)#ipv6 address autoconfig

r2(config-if)#no shutdown

华为

[R1]ipv6

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 12::1 64

[R1]dhcp enable

Info: The operation may take a few seconds. Please wait for a moment.done.

[R1]dhcpv6 pool xx

[R1-dhcpv6-pool-xx]address prefix 12::0/64

[R1-dhcpv6-pool-xx]excluded-address 12::1

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcpv6 server xx

Client

[Huawei]dhcp enable

[Huawei]ipv6

[Huawei]interface g0/0/0

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address auto link-local

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address auto dhcp

注：一台路由器若运行一个IPV6的单播路由协议（动态、静态），也必须先开启IPV6单播路由功能

切记：一台IPV6路由器上若没有开启IPV6单播路由功能，将不能基于IPV6的流量进行路由表查看；但一旦开启该功能后，该设备上的所有以太网接口也被动的激活auto-config功能；故同路由邻居相连的接口是没必要开启auto-config功能的，可以关闭

r1(config)#interface fastEthernet 0/0

r1(config-if)#ipv6 nd suppress-ra

华为

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 nd ra halt

IPV6ACL：

一台设备上可以存在N张表，但一个需求点只能调用一张表；

匹配规则：从上往下逐一匹配，若上条匹配将按上条执行，不再查看下条

末尾隐含拒绝所有；没有标准列表，只有扩展列表，且只能基于命名的写法；扩展列表，不能限制自身产生的流量

r2(config)#ipv6 access-list ccie

r2(config-ipv6-acl)#deny ipv6 host 12::1 host 12::2

r2(config-ipv6-acl)#permit ipv6 any any

r2(config-ipv6-acl)#exit

r2(config)#

r2(config)#int s1/0

r2(config-if)#ipv6 traffic-filter ccie in

注：IPV6中不使用反掩码，而是直接使用掩码；

华为 华为支持基本acl

[R1]acl ipv6 2000

[R1-acl6-basic-2000]rule deny source 12::1 64

[R1-acl6-basic-2000]rule permit source any

调用

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]traffic-filter outbound ipv6 acl 2000

IPV6的ACL末尾隐含：

r2(config-ipv6-acl)#permit icmp any any nd-ns

r2(config-ipv6-acl)#permit icmp any any nd-na

r2(config-ipv6-acl)#deny ipv6 any any

注：因为关闭IPV6的NDP功能后，IPV6将失去最基本通信能力，故不能关闭

IPV6的静态路由：

r1(config)#ipv6 route 2::/64 12::2

r1(config)#ipv6 route 2::/64 serial 1/1

前缀+目标网络+出接口或下一跳

也可以修改默认的管理距离来实现浮动静态路由

r1(config)#ipv6 route 2::/64 12::2 ?

<1-254> Administrative distance

<cr>

12：：2/64

12:0000:0000:0000:0000000000000000

12:0:0:1000000000000000::/65

12:0:0:8000::/65

华为

[R1]ipv6 route-static 2::0 64 12::2

[R1]ipv6 route-static 2::0 64 12::2 preference 88

注：无论使用何种路由协议，若目标不在本地，那么本地一定要开启IPV6的单播路由功能

r1(config)#ipv6 route ::/0 12::2 缺省路由

r1(config)#ipv6 route 1::/63 null 0 口接口防环

[R1]ipv6 route-static :: 0 12::2

[R1]ipv6 route-static :: 0 NULL 0

RIPNG：同RIPV2使用完全一致算法；

基于UDP521端口工作，组播更新地址FF02：：9

r1(config)#IPV6 Unicast-routing 配置路由协议前，必须先开启单播路由功能

r1(config)#ipv6 router rip a 启动时需要配置进程名

r1(config-rtr)#exit

r1(config)#interface loopback 0

r1(config-if)#ipv6 rip a enable 宣告在接口进行，同IPV4下宣告的含义一致

r1(config-if)#exit

r1(config)#int s1/1

r1(config-if)#ipv6 rip a enable

华为

[R1]ripng 1

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ripng 1 enable

Ping时，源地址变更，只能基于接口

r1#ping 3::3 source s1/1

注：ripng中最大跳数为16.17为不可达；默认IPV4下学习到条目IPV6度量加1；

计时器：及具有周期更新，也有触发更新（毒性逆转水平分割）

r1#show ipv6 rip a

手工汇总：在更新源路由上所有更新发出的接口上进行配置

r1(config)#interface s1/1

r1(config-if)#ipv6 rip a summary-address 1::/63

华为

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ripng summary-address 56:: 64

缺省路由：在边界路由上先使用静态路由配置一条ISP的缺省，然后在同内网所有相连的接口上进行缺省路由发布

r1(config)#interface s1/1

r1(config-if)#ipv6 rip a default-information ?

only Advertise only the default route

originate Originate the default route

选择 only 将只发送缺省条目，明细不在发送

选举originate 明细缺省均发送

华为

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ripng default-route only

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ripng default-route originate

OSPFV3：组播更新地址：FF02：:5 /6

r2(config)#ipv6 router ospf 1 启动时需要配置进程号

r2(config-rtr)#router-id 1.1.1.1 配置RID，使用IPV4地址

宣告到接口进行，区域划分规则同IPV4下一致

r3(config)#int s1/0

r3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

r3(config-if)#int lo0

r3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 1

华为

[R2]ospfv3 1

[R2-ospfv3-1]router-id 2.2.2.2

[R1]interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospfv3 1 area 0

BGP4+:

r1(config)#router bgp 1

r1(config-router)#no synchronization

r1(config-router)#no auto-summary

r1(config-router)#b router-id 1.1.1.1

r1(config-router)#neighbor 12::2/64 remote-as 2

注：间使用BGP建立IPV4下的邻居关系，但V6邻居还未建立

r1(config-router)#address-family ipv6 进入家族模式来建立V6关系；

r1(config-router)#neighbor 12::2 activate

注：之后所有关于IPV6先配置，全部在家族模式中进行

r1(config-router)#address-family ipv6

r1(config-router-af)#network 1::/64

r1(config-router-af)#neighbor 12::2 next-hop-self

r1(config-router-af)#neighbor 12::2 route-map ccie out

r1(config-router-af)#exit

r1(config-router)#end

r1#clear bgp ipv6 * soft

r1#show bgp ipv6 summary

r1#show bgp ipv6

[R2]bgp 100

[R2-bgp]router-id 2.2.2.2

[R2-bgp]peer 1::1 as-number 100

[R2-bgp]peer 1::1 connect-interface LoopBack 0

[R2-bgp]ipv6-family

[R2-bgp-af-ipv6]peer 1::1 enable

宣告

[R1-bgp-af-ipv6]network 34:: 64

重发布

[R1-bgp]ipv6-family

[R1-bgp-af-ipv6]import-route ospfv3 100

IPV4和IPV6兼容问题：

1. 普通Tunnel

r1(config)#interface tunnel 0

r1(config-if)#ipv6 address 10::1/64

r1(config-if)#tunnel source 12.1.1.1

r1(config-if)#tunnel destination 23.1.1.2

r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip

r1(config)#ipv6 route 3::/64 10::2

缺点：1、到每一个不同目标，均需要双方均配置tunnel

2、到每一个不同目标均需呀编辑一条静态路由

2）6to4 tunnel

不用基于每个目标编辑tunnel和路由，仅需一个tunnel和路由条目

先将本地IPV4公网地址转换为IPV6兼容性地址，然后将其进行子网划分后应用到内网

12.1.1.1--2002:0C01:0101::/48 可以划分到64位，将其地址配置到内网

23.1.1.1

2002:1701:0101::/48

2002:1701:0101::/64

2002:1701:0101:1::

34.1.1.2

2002:2201:0102::/64

r1(config)#interface loopback 0

r1(config-if)#ipv6 address 2002:0c01:0101::1/64

r1(config-if)#exit

r1(config)#interface tunnel 0

r1(config-if)#ipv6 address 2002:0c01:0101:1::1/64

r1(config-if)#tunnel source s1/1

r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4

r1(config)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0

Huawei

[R2]interface Tunnel 0/0/0

[R2-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol ipv6-ipv4

[R2-Tunnel0/0/0]ipv6 enable

[R2-Tunnel0/0/0]ipv6 address 2002:1701:0101:1::1/64

[R2-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol

[R2-Tunnel0/0/0]source g0/0/1

[R2-Tunnel0/0/0]destination 34.1.1.2

[R2]ipv6 route-static 2002:: 16 Tunnel 0/0/0

1. 双栈---网络既连接V4网络也连接V6网络，通讯时根据目标IP地址，来判断应该携带那个网络源地址；默认优先查找V6网络中的DNS 服务器；