实验五：IPv4到IPv6的过渡

一、实验目的

掌握IPv4到IPv6过渡的技术与方法，包括手工隧道和6to4隧道等。

二、实验内容

1、手工隧道的配置；

2、6to4隧道的配置。

三、实验步骤

3.1 手工隧道的配置

3.1.1 基本的拓扑图

1.连线：记得长按，连线完成图~

2.添加备注，特别是端口号，还可以补充待会需要配置的Ipv6地址：

3.连接，按绿色三角形，等待10s左右即得下图:

3.1.2 开始逐一配置路由器

1.首先进入R1配置（连接后双击路由器R1即可）

R1#conf t
R1(config)#ipv6 uni
R1(config)#int f0/0
R1(config-if)#ipv6 add 2019:1::1/64
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#int f3/0
R1(config-if)#ip add 192.168.12.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#interface tunnel 0
R1(config-if)#ipv6 add 2014:1::1/64
R1(config-if)#tunnel source f3/0
R1(config-if)#tunnel destination 192.168.23.3
R1(config-if)#tunnel mode ipv6i
R1(config)#ipv6 route 2019:2::/64 2014:1::2
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 f3/0

2.然后对R3进行配置

R3#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R3(config)#int f0/0
R3(config-if)#ipv6 add 2019:2::1/64
R3(config-if)#int f3/0
R3(config-if)#ip add 192.168.23.3 255.255.255.0
R3(config-if)#int tunnel 0
R3(config-if)#
R3(config-if)#ipv6 add 2014:1::2/64
R3(config-if)#tun sou f3/0
R3(config-if)#tun des 192.168.12.1
R3(config-if)#tun mode ipv6ip
R3(config-if)#exit
R3(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 f3/0
R3(config)#ipv6 route 2019:1::/64 2014:1::1
R3(config)#exit

3.最后对R2进行配置

R2#conf t
R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ip add 192.168.12.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#int f3/0
R2(config-if)#ip add 192.168.23.2 255.255.255.0
R2(config-if)#

3.1.3 验证手工隧道的配置效果

1.给PC1 PC2 分别配置地址

2.测试PC1 ping PC2

3.2 6to4隧道的配置

3.2.1 基本的拓扑图

1.连线：记得长按，折线端口为：PA-4T+，连线完成图~

2.添加备注，特别是端口号，还可以补充待会需要配置的地址。

3.连接，按绿色三角形，等待10s左右即得下图:

（后面发现我的接口不是完全一样，特别改一下）

3.2.2 开始逐一配置路由器

1.首先进入R2配置（连接后双击路由器R2即可）

R2#conf t
R2(config)#int s5/1
R2(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#ip route 10.2.2.0 255.255.255.0 s5/1
R2(config)#ipv6 uni
R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ipv6 add 2002:a01:101:1::1/64
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#int r
R2(config-if)#int tunnel 0
R2(config-if)#ipv6
R2(config-if)#ipv6 en
R2(config-if)#tunnel source s5/1
R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4
R2(config-if)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0
R2(config)#

2.进入R1配置

R1#conf t
R1(config)#int s5/0
R1(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#
R1(config-if)#exit
R1(config)#int s5/1
R1(config-if)#ip add 10.2.2.1 255.255.255.0
R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#no sh

3.最后进入R3配置

R3#conf t
R3(config)#int s5/1
R3(config-if)#ip add 10.2.2.1 255.255.255.0
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#exit
R3(config)#ip route 10.1.1.0 255.255.255.0 s5/1
R3(config)#ipv6 uni
R3(config)#int f0/0
R3(config-if)#ipv6 add 2002:a02:202:1::1/64
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#
R3(config-if)#int tunnel 0
R3(config-if)#ipv6 en
R3(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4
R3(config-if)#exit
R3(config)#ipv6 route 200::/16 tunnel 0
R3(config)#

3.2.3 验证6to4隧道的配置效果

下一跳必须为目的IPv6网段的网关设备的隧道口6to4地址
使用PC测试与AR1的IPv6站点1的连通性（连通成功）

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2djvRFQZ-1621534953890)(https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/2196885/1621532406152-ad7308f8-0bfb-4ec5-bcd3-33b6bc46c4d5.png)]

四、实验结果分析

4.1 手工隧道

手工隧道手工隧道等同于点到点链路，主要用于需要在两台边界路由器或一个端系统和一台边界路由器之间构建常规安全通信能力的稳定连接，或者用于连接远程 IPv6 网络。

4.2 6to4 隧道

6to4 隧道或自动 6to4 隧道的关键差区别就在于这类隧道是点到多点隧道，而不是点到点隧道。隧道的目的 IPv4 地址决定于数据包的目的 IPv6 地址 6to4 隧道需要 IPv6 前缀或网络地址与 IPv4 隧道地址之间的关系， IPv6 地址是从 IPv4 隧道地址以反向工程方式得到的，地址格式为 2002: tunnel IPv4 address ::/48 6to4 隧道或称为自动4.3 6to4 隧道与手工隧道的区别

主要是手工隧道必须静态配置隧道对端隧道 IPv4 目的地址))，而对于 6to4 隧道说隧道 IPv4 目的地址是从数据包的 IPv6 地址自动衍生而来的。也就是这两类地址之间必然存在某种联系，即 IPv6 地址是可达的 IPv4 地址加上一个被保留用作该隧道的特殊前缀。 IANA 将缀 2002::/16 永久分配为使用 6to4 隧道自动访问 IPv6 网络。

五、思考题

问题1;6to4网络主机通过IPv4网络如何实现互通？

网关设备收到一个IPv6的数据包后，根据目的IPv6地址查IPv6找路由表
在路由表中查找到匹配的路由条目后，发现出接口为隧道口，根据隧道口进行封装。如果该数据包没有在路由表中被匹配到，则会被丢弃
根据隧道口下配置的6to4协议，进行封装
封装上IPv4头部
源IP为路由器出接口的IP地址
目的IP根据目的IPv6地址提取出目的IPv4地址
然后根据IPv4网络进行转发
到IPv4目的网络后，会进行解封装
目的IP为自身，解去IPv4头部信息
IPv6的目的地址也为自身，查找IPv6路由表，进行转发
收到数据后回复过程相同

问题2：6to4网络主机通过IPv4网络如何访问普通IPv6站点的主机？

网关设备收到一个IPv6的数据包后，根据目的IPv6地址查IPv6找路由表
在路由表中查找到匹配的路由条目后，发现出接口为隧道口，根据隧道口进行封装。如果该数据包没有在路由表中被匹配到，则会被丢弃
根据隧道口下配置的6to4协议，进行封装
封装上IPv4头部
源IP为路由器出接口的IP地址
目的IP根据目的IPv6地址提取出目的IPv4地址
然后根据IPv4网络进行转发
到IPv4目的网络后，会进行解封装
目的IP为自身，解去IPv4头部信息
IPv6的目的地址也为自身，查找IPv6路由表，进行转发
收到数据后回复，目的地址为对端的IPv6网络网关设备的隧道口6to4地址
在配置回复静态路由时，指定到达目的IPv6网络的下一跳为目的网络网关设备的隧道口6to4地址
同时还需要配置一条静态路由指定访问目的IPv6网络的出接口为隧道口
根据IPv4报头，在IPv4网络中进行转发，到达目的网络设备后，解去IPv4头部信息，再根据目的IPv6地址，查找路由表，进行转发

问题3：如果一个6to4网关后有多个6to4网络，请问如何规划区分不同子网？

以2002:IPv4 /48前缀固定，还有216=65536个子网ID，可以对不同的子网进行区分

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