网络基础设备调试 5

项目四校园IPv6局域网搭建314目录CONTENTS3151任务1使用静态路由实现

IPv6网间互通2任务2使用RIPng动态路由协议

实现IPv6网间互通3任务3使用OSPFv3动态路由协

议实现IPv6网间互通任务1使用静态路由实现

IPv6网间互通3161.了解IPv6地址的表示方法和地址类型。2.

了解IPv6报文的整体结构。3.

了解IPv6路由表。4.

掌握IPv6网络静态路由原理并完成相关配置。5.

能查看IPv6相关信息。317学校因专业建设需求，要新建一个机房，购买了3台华为路由器（AR2000系列）来搭建这个机房网络。网络管理员需要通过交换机自带的Console端口进行连接，在此基础上完成交换机的相关配置，使用静态路由实现IPv6网间互通。本次任务包括用3台路由器和2台计算机进行组网、完成IPv6静态路由基础配置等。318一、IPv6的基本知识1. IPv6的基本概念（1）IPv6的出现背景随着互联网不断发展扩大，目前广泛使用的IPv4协议的缺点日益突出，主要包括：1）地址空间有限。采用32位地址，数量仅约42亿个，且分配不均导致实际可用更少，地址资源已逐渐枯竭。2）安全性不足。缺乏内置安全机制，易受欺骗、劫持等攻击。3193）QoS支持有限。难以优先传输实时数据。4）路由效率低。地址分配缺乏层次性，路由表庞大。5）配置复杂。大规模网络管理烦琐，依赖NAT等技术，破坏端到端特性。IPv6（internetprotocolversion6，互联网协议第6版）是因特网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代互联网协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。320（2）IPv6的表示方法IPv6地址长度为128b，是IPv4地址长度的4倍，点分十进制格式不再适用，因此IPv6采用冒分十六进制表示，格式为X:X:X:X:X:X:X:X，其中每个X表示地址中16b长度的信息，以十六进制表示。在某些情况下，一个IPv6地址中间包含很长的一段0，此时可以采用零压缩规则 简化表示，即把连续的一段0压缩为“::”，但为保证地址解析的唯一性，地址中“::”只能出现一次。321为了实现IPv4和IPv6互通，作为一种过渡技术，可以采用IPv6地址内嵌IPv4地址的形式表示IPv4地址，格式为：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96b采用冒分十六进制表示，而最后32b则使用IPv4的点分十进制表示。3222. IPv6的地址类型和结构IPv6主要定义了三种地址类型：单播地址（unicastaddress）、组播地址（multicastaddress）和任播地址（anycastaddress）。与IPv4地址相比，IPv6新增了任播地址类型，取消了IPv4地址中的广播地址，在IPv6地址中，广播功能是通过组播来完成的。323单播地址的结构为“前缀（64b）+接口标识符（64b）”，其中全球单播地址的前缀又由“全局路由前缀（48b）”和“子网ID（16b）”组成。组播地址的结构为“前缀（8b）+标志位（4b）+范围字段（4b）+组ID（112b）”。其中标志位用于指示组播地址是永久的还是临时的等属性，范围字段用于限定组播流有效的范围。324IPv6主要地址类型与地址前缀的对应关系见下表。325IPv6主要地址类型与地址前缀的对应关系二、IPv6路由表IPv6路由表和IPv4路由表在核心功能上是一致的，在路由器中执行displayipv6routing－table命令，可查看路由器的IPv6路由表信息，如图所示。326IPv6路由表信息其中，Destination表示此路由的目的地址；NextHop表示此路由的下一跳IP地址；Cost表示路由开销；RelayNextHop表示迭代下一跳；Interface表示此路由从本地设备发出的出接口；PrefixLength表示前缀长度；Preference表示此路由的优先级；Protocol表示此路由的路由协议；TunnelID表示通道ID；Flags表示显示路由标记。327任务2使用RIPng动态路由协议实现IPv6网间互通3281.

了解RIPng及其主要特性。2.

了解RIPng与RIP的区别。3.

能完成RIPng动态路由的配置。329本次任务的内容是继续完成新建机房网络建设，用3台路由器和2台计算机进行组网，使用RIPng动态路由协议实现网络的互通。330一、RIPng的基本功能随着IPv6网络的建设，需要动态路由协议为IPv6报文的转发提供准确有效的路由信息。因此，IETF在保留了RIP优点的基础上，针对IPv6网络对其进行修改，形成了RIPng（RIPnextgeneration，下一代路由信息协议）。331与IPv4网络中应用的RIP一样，RIPng也主要用于规模较小的网络中，例如校园网以及结构较简单的地区性网络。RIPng的实现较为简单，在配置和维护管理方面也较为便捷，因此在实际组网中仍有广泛应用。但由于RIPng没有安全认证机制，存在安全隐患，所以通常建议选择同样可应用于IPv6网络中的OSPFv3、IS-IS（IPv6）或BGP4+来代替。332二、RIPng的主要特性RIPng与RIP一样，也是基于距离矢量算法的路由协议。它也通过UDP报文交换路由信息，但使用的是521端口（RIP使用的是520端口）。1. RIPng更新机制RIPng的更新机制与RIP一样，也是使用跳数来衡量到达目的地址的距离。在RIPng中，从一台路由器到其直连网络的跳数为0，通过与其相连的路由器到达另一个网络的跳数为1，其余以此类推。当跳数超过15时,目的网络或主机就被定义为不可达。3332. RIPng路由表每个运行RIPng表的路由器都管理一个路由数据库，该路由数据库包含了所有可达目的地的路由表项。这些路由表项可通过displayripngprocess－id命令查看，主要包含的字段信息如图所示。334RIPng路由表主要包含的字段信息3. RIPng与 RIP的区别为了实现在IPv6网络中的应用，RIPng对RIP进行了修改，二者部分差异如下：（1）RIPng使用UDP的521端口而不是520端口发送和接收路由信息。（2）RIPng 的目的地址使用128b的前缀长度（掩码长度）。（3）RIPng使用128b的IPv6地址作为下一跳地址。（4）RIPng使用链路本地地址FE80::/10作为源地址发送RIPng路由信息更新报文。（5）RIPng使用组播方式周期性地发送路由信息，并使用FF02::9作为链路本地范围内的路由器组播地址。335任务3使用OSPFv3动态路由协议实现IPv6网间互通3361.

了解OSPFv3和OSPFv2协议的不同。2.

理解OSPFv3邻居关系建立过程。3.

能完成OSPFv3（单区域）的基础配置。337本次任务的内容是继续完成新建机房网络建设，配置OSPFv3的基本功能，搭建起最基本的OSPFv3网络。338339在IPv4网络中应用的OSPF路由协议是其第二个版本，即OSPFv2，而应用于IPv6网络的OSPF路由协议则是OSPFv3。它在OSPFv2的基础上进行了增强，是一个独立的网络层路由协议。OSPFv3在许多方面均与OSPFv2一致或类似，例如基本的算法、工作机制等，但作为OSPFv2的升级，特别是结合IPv6的特性，OSPFv3也有许多与OSPFv2的不同之处，例如：（1）OSPFv2是基于网段运行的，邻居需在同一子网，而OSPFv3是基于链路运行的，即使节点不在同一IPv6前缀下，只要链路可达即可通信。（2）OSPFv3上Router ID也是32b无符号整数，但含义与配置方法不同。OSPFv2通过IPv4地址来标识邻居，而OSPFv3通过Router ID来标识邻居，需手动配置，从而实现拓扑与地址分离。（3）一个OSPFv2物理接口只能和一个实例（即OSPF进程）绑定，但一个OSPFv3物理接口可以和多个实例绑定，这些运行在同一条物理链路上的多个OSPFv3实例分别与链路对端设备建立邻居及发送报文，且互不干扰，从而充分共享同一链路资源。340（4）OSPFv3直接使用IPv6IPSec（Inte