CCNP学习笔记15

IPV6

特征-升级点：

全球单播地址 ---- IPV4地址下的公有地址 V6下没nat
可聚合性（IANA组织对全球的地址进行合理分配）
多宿主---一个物理接口可以同时拥有多个不同或相同网段的IPV6地址；但不同接口不

能在同一网段

自动配置 1）DHCP V6 2）auto-config路由器接口手工配置IPv6地址，然后路由器将自己地址的前缀（网络号）自动下放给PC，PC将自动基于本地MAC地址来补充主机位，此时PC会将DNS服务器也自动指向网关，所以必须在路由器上指定谁是DNS服务器；
即插即用--热插拔
端到端的连接---不需要NAT
重编址，当用户修改路由器接口ip时，路由器将自动发出消息使下连的终端设备自动修改ip地址等信息
简易的报头 1)没有广播机制只有组播和单播 2）没有检验和（因为2和4层均存在校验和） 3)流标签---保留---QOS
安全性和移动性
IPV4和IPV6共存

黄色---一致

红色---取消 V4中的第二列用于分片 V6可以使用扩展首部实现

蓝色---替代 1、服务类型--扩展表

2、报头长度---有效负载长度

3、TTL--跳数限制

4、协议号---下一个头部

灰色---保留流标签，目前保留不用，未来可能会和Traffic class一起实现QoS等功能

IPV6地址：

1-23位注册位---IANA分配给各个国家或组织

24--32位 ISP位---国家分配给各个ISP

33-48位站点位---ISP分配给各个企业

49--64位子网位----网络管理员进行子网划分

IPV6地址写法：使用冒分16进制标示,每16位为一段；共8段

2031:0000:130F:0000:0000:09C0:006A:130B

每一段地址前面的0可以省略

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

若一段全为0，可以省略成一个0

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

若连续两段以上全0，可以省略为：：

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

2031:0000:0000:9C0：0000:0000:0000:130B

注：若存在两个部分均为全0，只能将其中一个部分省略为：：；

2031:0:0:9C0::130B

例：

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

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

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

当使用ipv6协议携带端口号时，需要使用中括号来区分；

http://[2031:0:130F::9C0:6A:130B]:8080/index/html

IPV6地址分类：

单播地址一对一只有单播地址能作为源地址，也可作为目标地址
多播地址一对多作为目标地址
任意播地址-----一到最近

单播地址：

1 AGUA 全球可聚合单播地址

IPV6的公网地址（需申请），全球单播传递,目前全球已规划并准备分配的地址----2000::/3

范围:2000::---- 3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

*其中 2001：：/16 -----当下的IPV6实验室使用地址，即目前ipv6 intenet地址

* 2002::/16-----------6to4 tunnel 专用地址，为了解决IPv4向IPv6过渡期间6和4共存问题

2 *本地链路地址---自动私有地址---link-local（169.254.0.0/16）

在ipv4下，当一台设备自动获取ip失败时会自动分配该段地址，分配的地址为169.254.x.x，但路由器接口不支持该ip

在ipv6下：

FE80::/64

link-local地址产生方式：

路由器接口上配置ipv6 enable命令，该接口将自动生成link-local地址；
若在接口配置一个IPV6单播地址，必然自动生成link-local地址；一个接口只能存在一个link-local地址；

Link-local地址的网络位固定为FE80::/64，主机位使用本地以太网接口的MAC地址来生成link-local地址主机位；串行链路无MAC地址，将循环借用本设备上以太网接口的MAC；

主机位生成方法：

Link-local地址--------------网络位FE80::/64 后64位使用EUI-64补充

EUI-64简易的用户界面：

1. 以太网接口MAC地址----ca00.0a60.0000

在MAC的前24位和后24位之间强行插入FFFE

ca00.0aFF.FE60.0000

2. U位转换

将合成后的地址，从左往右第7位自反若该位为0，变为1；为1变为0；

Ca00=1100 1010 0000 0000 第七位自反

1100 1000 0000 0000=c800

3. link-local地址为

FE80::c800.aff.fe60.0

作用：（1）在同一广播域内可以通讯使用

注：由于本地多接口可能使用相同MAC转换，故在

使用link-local地址访问对端时，必须定义出接口；

（2）常常作为动态路由协议生成的路由表条目中的下一跳地址；

因为IPV6存在多宿主概念，该地址最稳定；

3 site-local 本地站点地址----私有地址

FFC0::/10 无法在互联网拥有，外网用户无法访问该地址，仅限内部设备使用

4 未指定地址-----：：

：：

1) 默认(缺省)路由 2)在DHCP时作为无效地址(没有地址)

5 环回地址---127.0.0.1

：：1

6 *IPV4兼容性地址用于6to4 tunnel专用

假设IPV4地址为192.168.1.1

192----1100 0000--c0

168----1010 1000--a8

1-------0000 0001--01

192.168.1.1的IPV4兼容性地址为2002:c0a8:0101：：/48

多播地址：

FF00::/8所有组播地址（组播ip共有2的120次方个）

FF02::1---224.0.0.1

FF02::2---224.0.0.2

FF02::9---224.0.0.9--RIPNG

*被请求节点组播地址：---用于NDP协议—获取对端mac地址

构成FF02::1:FF+24位（IPV4组播地址的后24位）

只要存在一个IPV6单播地址，那么便会产生一个被请求节点组播地址(每个ipv6地址一旦产生默认就会加入一个组，即被请求节点组播地址)

例：2001：：1-------------FF02::1:FF00:1

Ipv6下的组播MAC地址：

33.33+32位（后32位为IPV6组播地址后32位）

FF02::1----33.33.00.00.00.01

协议：

ICMPV6:internet 控制管理协议---存在大量的子协议

1 PMTU---路径MTU发现协议通过ICMP error包来获取整段路径上最小MTU值，IPv6下默认存在

2 NDP------邻居发现协议---用于取代IPV4下的ARP协议

假设PC1和PC2通讯

1无2的MAC地址

1）1封装ICMP type 135 NS---相当于ARP的请求

源IPV6地址（1的接口ip地址）目标IPV6地址----2的被请求节点组播地址 TTL=1

源MAC地址（1的接口mac地址）目标MAC地址----2的被请求节点组播地址对应的MAC

2）2回应ICMP type 136 NA----相当于ARP的应答

源IPV6地址（2接口ip）目标ipv6地址--1的接口IPv6地址

源MAC地址（2的接口mAC地址）目标mac地址--1的接口mac地址

组播发出NS，单播回复NA

ICMPV6中的NDP除取代了AARP外，其他的ARP协议也可被NDP取代，原理一致；

3 前缀通告------auto-config 仅在以太网环境存在

路由器周期（200s）向下发送IPV6的地址前缀（网络号）

路由器 PC

ICMP type 134---RA ICMP type 133---ACK-RS

源ip地址---接口ip地址源ipv6地址--- ：：

目标ip地址---FF02::1 TTL=1

目标MAC（所有节点MAC，目标ip对应的mac）

r1(config)#ipv6 unicast-routing r2(config-if)#ipv6 address autoconfig

开启IPV6的单播路由功能，该功能开启后，设备上的auto-config被激活，同时可以收发IPV6路由协议信息；且可以为ipv6的流量进行路由（前提路由器接口上已经拥有合法ipv6的单播地址）；

PC端发出ICMP type 133（ack确认）后，不能立即开始使用获得的ipv6地址，需要先进行地址冲突检测（FARP），检测无冲突后才可以使用；

只要在路由器上开启了IPV6的单播路由功能，那么该路由器将向所有存在IPV6地址的以太网接口周期发送其地址的前缀；

注：在配置动、静态IPV6路由协议时，均需要开启单播路由功能，开启后也导致该路由器会向所有的以太网接口发送前缀，若该接口管理员不要auto-config功能，可以再关闭：

r1(config)#interface fastEthernet 0/0

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

配置：

1. 接口配置IPV6的单播地址

配置前需要先开启ipv6路由功能：

R1(config)#ipv6 unicast-routing

所有接口配置完成后与ipv4一样敲no shut：

R1(config-if)#no shut

1.1 link-local

（1）

r1(config)#interface fastEthernet 0/0

r1(config-if)#ipv6 enable

（2）手工或自动配置一个IPV6的AGUA，均会生成一个link-local地址

但无论配置多少个AGUA地址，也只能生产一个link-local地址；

1.2 手工或自动配置接口ipv6的AGUA地址

（1）手工

r1(config)#int s1/1

r1(config-if)#ipv6 address 2002::2/64

或

r1(config-if)#int s1/1

r1(config-if)#ipv6 address 2009::/64 eui-64

注：2009::/64为ipv6地址所处网段信息，eui-64是要让用户自己用mac地址填补出ipv6地址

（2）自动配置

Auto-config DHCPV6

切记：IPV6协议存在多宿主特征----可以在一个接口上同时配置多个ip地址来标示该接口；

但注意该接口可以配置多个相同或不同网段的地址；但同一路由器上不同的接口不能

配置相同网段的ip地址；

2 IPV6的ACL

可以配置N张表，但一台设备上一个需求点只能调用一张表

从上往下逐一匹配，若上条就按上条执行，不再查看下条；

没有标准列表，只有扩展列表，且写法也只有命名写法；由于仅使用扩展列表，故放置的位置尽量靠近源，但不能在源上，因为不能限制自身的产生的流量；

假如在一台路由器的出接口上配置deny any，此时会限制从该路由器过路的流量，但不限制该路由器本身的流量；

r2(config)#ipv6 access-list ccie

r2(config-ipv6-acl)#deny tcp host 12::1 host 12::2 eq 23 拒绝一个host对另一个主机的telnet

r2(config-ipv6-acl)#deny IPV6 12::/64 12::/64 拒绝一段地址到另一段地址的所有通信

r2(config-ipv6-acl)#permit ipv6 any any 允许所有

注：在IPV6 ACL中不使用反掩码，直接使用掩码；

r2(config-ipv6-acl)#int s1/0

r2(config-if)#ipv6 traffic-filter ccie in 接口调用时注意方向

注：在IPV6下的ACL

开头隐含允许ipv6下的arp

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

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

默认隐含拒绝所有

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

3、IV6的单播路由协议-----在使用路由协议前一定需要开启IPV6的单播路由功能，否则不转发IPV6的流量

【1】IPV6静态路由协议；

（1）普通静态路由

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

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

目标网络号出接口或下一跳

MA网络建议下一跳，点到点网络建议出接口

在ipv6下只有使用tracertroute才能实现带源ping目标

（2）浮动静态路由--修改默认管理距离

r1(config)#ipv6 route 3::/64 12::2 ?

<1-254> Administrative distance

<cr>

（3）空接口防环

r2(config)#ipv6 route 2::/63 null 0 ----在更新源路由器上，空接口指向汇总地址；

（4）缺省路由

r2(config)#ipv6 route ::/0 12::1

注：带源ping 时，只能使用接口；或者使用扩展追踪；

r3#ping 2::2 source loopback 0

注：由于IPV6存在多宿主，使用接口为源时，默认使用第一地址来访问，建议扩展追踪

r3#traceroute

Protocol [ip]: ipv6

Target IPv6 address: 2::2

Source address: 3::3

【2】RIPNG----使用同RIPV2一样的算法；组播更新地址FF02::9 UDP 521

r1(config)#ipv6 unicast-routing 开启单播路由功能

r1(config)#ipv6 router rip ? 启动协议时需配置进程名，进程名仅具有本地意义

WORD User selected string identifying this process

r1(config)#ipv6 router rip a

r1(config-rtr)#

宣告的含义：1、激活接口 2.路由

r1(config)#interface s1/1

r1(config-if)#ipv6 rip a enable

r1(config-if)#exit

r1(config)#int lo0

r1(config-if)#ipv6 rip a enable

注：

IPV6下到所有接口上进行配置；

通常路由协议会以对端link-local地址作为到达某个目标的下一跳，此时一定要写明出接口；

ripng是以一条链路为一跳，通常计算所得的路由会比ipv4下多一跳，相应的ipv6下的最大跳数也增加为16跳，17跳为不可达；

hello时间30s，超时时间180s，垃圾收集时间120s；

手工汇总：更新源路由器上所有更新发出的接口上进行配置

r1(config)#int s1/1

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

缺省路由：在边界路由器上所有同内网相连的接口上配置，使其向内网所有邻居发出一条缺省信息

r3(config)#int s1/0

r3(config-if)#ipv6 rip a default-information ?

only Advertise only the default route

originate Originate the default route

选择only将发出缺省路由，同时其他的路由不会被转发

选择originate 缺省和明细均发送

【3】OSPF V3 在原有OSPFV2的基础上，使用新的LSA来专门携带V6的信息；区域规则，SPF算法同IPV4下完全一致。

r1(config)#ipv6 unicast-routing

r1(config)#ipv6 router ospf 1 启动时需要配置进程号

r1(config-rtr)#

r1(config-rtr)#router-id 1.1.1.1 RID依然使用IPV4地址，规则同OSPF V2一致

宣告：

激活接口 2、传递路由 3、区域划分

r1(config)#interface lo0

r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

r1(config-if)#int s1/1

r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

r1(config-if)#int lo1

r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

配置完成后生成邻居表，MA网络存在DR/BDR选举，选举规则同OSPFV2一致；

另各个邻居间状态也一致；

r1#show ipv6 ospf neighbor 邻居表

Neighbor ID Pri State Dead Time Interface ID Interface

2.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:30 3 Serial1/1

r2#show ipv6 ospf database 数据库表

r1#show ipv6 route 路由表

IPv6 Routing Table - 13 entries

Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP

U - Per-user Static route

I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary

O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2

ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2

缺省路由配置：在边界路由器上配置

r3(config)#ipv6 router ospf 1

r3(config-rtr)#default-information originate ?

always Always advertise default route 强制发出

metric OSPF default metric 修改起始度量

metric-type OSPF metric type for default routes 修改度量类型，默认2

route-map Route-map reference 关联route-map

<cr>

【4】BGPV4+ 在BGPV4的基础上配置IPV6关系；

r2(config)#router b 2

r2(config-router)#b router-id 2.2.2.2

r2(config-router)#neighbor 12::1 remote-as 1

r2(config-router)#neighbor 3::3 remote-as 3

r2(config-router)#neighbor 3::3 update-source loopback 0

r2(config-router)#neighbor 3::3 ebgp-multihop

此时邻居间仅存在V4下的邻居关系，没有V6关系；不能传递V6路由

故需要在已经建立的V4邻居关系基础上再来建立V6的邻居关系，传递V6的信息

注：BGP V4+使用家族模式来配置IPV6的信息，原理为在原有BGPV4的协议中开发出的扩展配置模式；

r1(config-router)#address-family ipv6 进入IPV6家族模式

r1(config-router-af)#neighbor 12::2 activate 和该邻居建立IPV6的邻居关系

注：关于IPV6建邻以后所有配置必须全部在家族模式中进行；

r1# show bgp ipv6 summary 查看BGP的邻居关系

BGP router identifier 1.1.1.1, local AS number 1

Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd

12::2 4 2 15 16 2 0 0 00:00:28 0

r1(config)#router b 1

r1(config-router)#address-family ipv6

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

查看IPV6的BGP表

r1#show bgp ipv6

BGP table version is 2, local router ID is 1.1.1.1

Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,

r RIB-failure, S Stale

Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

*> 1::/64 :: 0 32768 i

IPV6下的其他配置

r2(config)#router bgp 2

r2(config-router)#address-family ipv6

r2(config-router-af)#neighbor 3::3 next-hop-self

r2(config-router-af)#neighbor 3::3 route-reflector-client

r2(config-router-af)#neighbor 3::3 route-map ccie out

4 IPV4和IPV6共存

【1】普通tunnel

r1(config)#interface tunnel 0

r1(config-if)#ipv6 address 10::1/64 该tunnel接口必须工作于V6环境

r1(config-if)#tunnel source 12.1.1.1

r1(config-if)#tunnel destination 23.1.1.2

r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 必须修改模式为ipv6ip

注：普通的tunnel需要基于所有的ipv6网络配置一条隧道，且均需再配置一条静态路由；

【2】6to4tunnel---仅需配置一条隧道，一条静态即可访问所有IPV6网络

将边界路由器的公网IPV4地址换算为IPV4兼容性地址，然后将该地址应用到内网；再配置一条到兼容性地址的静态路由，通过隧道传递；传输数据时，一旦路由到达隧道口，隧道将根据目标IPV6地址计算对应的IPV4地址；

优点：1、不需要指定tunnel 目标 2、一条静态路由即可

12.1.1.1 兼容性地址：2002:C01:101::/48

23.1.1.2 兼容性地址：2002:1701:102::/48

注：该地址在使用时，一般将其划分为64位；

配置：

将内网所有ipv6地址修改为ipv4网关的兼容性地址：

r1(config)#interface l0

r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101:0000::1/64

r1(config-if)#exit

对tunnel口的配置：

r1(config)#interface tunnel 0

首先需要配置隧道接口的IPV6地址----4种方法：

r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101:0001::1/64 使用一个6TO4地址

r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101:2::/64 eui-64 使用6to4地址

r1(config-if)#ipv6 enable 相当于不配地址

r1(config-if)#ipv6 unnumbered loopback 0 借内网某个IPv6接口的地址

指定tunnel的源，模式为6to4，写静态2002::/16，出接口为tunnel 0：

r1(config-if)#tunnel source s1/1 定义IPV6源地址所在接口或ipv4地址

r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4 模式标记，ipv4目标地址由ipv6目标地址换算获得

R1(config)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0

【3】双栈---一台设备同时连接IPV4/IPV6网络，若目标IP为V6地址使用V6的源ip，通过V6的路由表传递；V4同理；

当进行DNS查询时，优先查询V6网络中的DNS 服务器；