YESLAB学霸日记—华为数通之IPv6及6to4隧道实验

实验名称

IPv6及6to4隧道实验

实验目的

1、 配置并验证IPv4兼容IPv6隧道，观察报文封装

2、 配置并验证6to4隧道，观察报文封装

实验拓扑

实验步骤

1：基本的IP地址配置，ISP IPv4 IGP 为OSPF（本步骤省略）

2： 配置并验证IPv4兼容IPv6隧道

IPv4兼容IPv6隧道是自动隧道的一种，采用IPv4兼容地址，格式为::IPv4/96，要求每台主机必须拥有合法的IPv4地址，且通信的主机要支持双栈和IPv4兼容IPv6隧道，业务网段地址非IPv4兼容地址，那么边界路由器在配置路由时必须同时指定出接口和下一跳地址。

在AR2、AR4、AR8上配置tunnel接口，协议类型为ipv6-ipv4 auto-tunnel，以R2为例配置如下：

此时AR2、AR4、AR8之间的隧道ipv6地址便可以互通，自动隧道并没有指定目的ipv地址，ipv6报文经过隧道时，设备依据报文的目的地址分析出对应的隧道对端目的ipv4地址时多少，比如::10.8.8.8去访问::10.2.2.2，根据ipv4兼容地址，可以判断出隧道对端目的ipv4地址为10.2.2.2，从而对报文进行ipv4封装，源地址为隧道指定的源地址，此处为loopback0接口地址，目的地址10.2.2.2，查找ipv4路由表，通过相应的接口转发出去：

但这仅仅是隧道之间可以互访，配置隧道的目的是为了业务数据可以互通，分别配置AR1、AR5、AR9 loopback0 IPv6地址为IPv4兼容IPv6地址，并配置默认ipv6路由，以AR1为例：

在AR2、AR4、AR8上分别配置指向AR1、AR5、AR9的loopback0及互联接口地址的静态路由：

配置完成后，AR1、AR5、AR9之间实际是无法互访的，原因是在AR2、AR4、AR8上配置静态路由的时候，下一跳无法同时指定出接口和下一跳地址（华为设备只能选择指定其中一项），这样设备对IPv6报文进行隧道封装的时候，既无法通过IPv6报文的目的IP地址判断出应该采用哪个隧道对端IPv4地址封装报文，也无法通过静态路由的下一跳地址判断出，导致设备无法进行隧道封装，最终只能丢弃报文。目前该技术已经被6to4隧道所代替。

3：配置并验证6to4隧道

IPv6 to IPv4 6to4隧道是自动隧道的一种，可以支持R2R、R2H、H2R等场景，采用6to4专用地址，即2002:IPv4::/48，一个ipv4地址只能用于一个6to4隧道的源地址，所以如果一个边界路由器连接了多个6to4网络使用同样的ipv4地址作为隧道的源地址，则需使用6to4地址的SLAID来区分。如果有个别Site不是按照6to4地址进行地址分配的，则需要使用6to4中继，实际是通过配置静态路由时下一跳地址采用6to4地址，这样设备也可以通过下一跳地址判断出采用哪个IPv4地址对IPv6报文进行隧道封装。

修改网络拓扑的配置，Site1和Site2规划为6to4网络，Site3规划为IPv6网络。

在AR2、AR4、AR8上配置隧道接口，协议采用ipv6-ipv4 6to4，地址采用6to4专用地址格式，以AR2为例配置如下：

此时AR2、AR4、AR8上配置隧道接口地址之间时无法互访的，原因时6to4隧道不会自动形成隧道直连路由，需要手动配置，此处可以配置为ipv6 route-static 2002:: 16 Tunnel 0/0/10，此时AR2、AR4、AR8上隧道接口地址之间时便可互访：

6to4网络的地址在规划的时候，网络前缀必须要使用边界路由器上隧道接口配置的IPv6专用地址的前缀，如果同一台边界路由器连接多个站点可以使用SLAID进行区分。将Site1和Site2规划为6to4网络，同时配置指指向边界路由器的缺省路由：

此处规划使用SLAID是12.

此处规划使用SLAID是45.

将Site3规划为IPv6网络：

此时Site1和Site2之间互访没有问题，在AR1上pingAR5，并在AR2的G0/0/01开启抓包：

当AR1 ping AR4的数据报文到达AR2时，AR2查找IPv6路由表发现时通过隧道接口进行转发，隧道接口的封装协议IPv6-IPv4 6to4，需要对IPv6报文封装IPv4包头，源地址为隧道的源地址，目的地址根据IPv6报文的目的地址进行解析，由于采用的时6to4专用地址，所以很容易解析出目的IPv4地址，在对IPv6报文封装完IPv4报头后，查找IPv4路由表，从相应的接口转发出去，中间路由器AR3只看外层Ipv4报头进行转发，当数据到达AR4的时候，AR4发现报文的目的地址时自身的一个隧道接口地址，解封在发现内层时IPv6数据报文，交给IPv6协议栈处理，查找IPv6路由表，发现存在直连路由，进行地址解析，获得目的地址的MAC地址，转发给AR5。回包过程类似。

对于6to4网络访问IPv6普通网络，需要通过6to4中继完成，实际是在6to4网络的边界路由器上（此处为AR2和AR4）配置指向IPv6普通网络的路由时，下一跳采用6to4地址（隧道对端地址），配置完成后下一跳地址所在的路由器（此处为AR8）称为6to4中继路由器，即在6to4网络和普通IPv6网络之间转发数据的设备：

此时Site1和Site2即可正常访问Site3：

数据转发过程原理类似，唯一不同的是，在隧道接口对于进行封装的时候是依据IPv6路由的下一跳地址判断应该采用哪个IPv4地址进行封装。

                                                                                           实验心得

1、IPv4兼容IPv6自动隧道在配置完成后会自动产生::/96的直连路由，下一跳为隧道接口。6to4隧道配置完成后不会自动产生2002:: 16的路由，需要手工指定。

2、6to4网络在规划的时候，网络前缀必须要使用边界路由器上隧道接口配置的IPv6专用地址的前缀，如果连接多个站点可以使用SLAID进行区分。

3、IPv4兼容IPv6隧道和6to4都是采用专用的IPv6地址，所以是无法支持动态路由的，原因是动态路由的目的地址采用的是组播地址，组播地址代表的是一组设备，无法将一个组播地址映射成一个隧道专用的地址。

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