《IPv網(wǎng)絡設計》PPT課件.ppt

1、IPv6網(wǎng)絡設計,學習目標,理解IPv6地址規(guī)劃概念 掌握IPv6路由協(xié)議規(guī)劃方法 掌握IPv4網(wǎng)絡過渡到IPv6網(wǎng)絡規(guī)劃方法,學習完本課程，您應該能夠：,課程內(nèi)容,IPv6規(guī)劃概述 IPv6地址規(guī)劃 IPv6路由協(xié)議規(guī)劃 IPv6過渡技術(shù)規(guī)劃,IPv6規(guī)劃概述,IPv6網(wǎng)絡的規(guī)劃原則同IPv4網(wǎng)絡 IPv6在各個廠商實現(xiàn)情況不同，選擇設備時最好選擇路由器（軟件實現(xiàn)，容易升級） IPv6技術(shù)是3層技術(shù)，所以在下2層技術(shù)（VLAN、端口、）上的規(guī)劃與IPv4完全相同,IPv6規(guī)劃概述,規(guī)劃的時候要注意IPv6網(wǎng)絡和IPv4網(wǎng)絡的差異性 IPv6公網(wǎng)地址極其豐富（設計時可以有較大的富余量） 具有即

2、插即用特色的無狀態(tài)地址自動配置技術(shù) 目前還基本沒有純的IPv6網(wǎng)絡，一般都是組建一個IPv4、 IPv6共存的雙棧網(wǎng)絡， 二者可互為備份，或者把其中一個做為帶內(nèi)管理網(wǎng)絡，比如把IPv4網(wǎng)絡做為管理網(wǎng)絡，用它來管理IPv6網(wǎng),課程內(nèi)容,IPv6規(guī)劃概述 IPv6地址規(guī)劃 IPv6路由協(xié)議規(guī)劃 IPv6過渡技術(shù)規(guī)劃,IPv6地址規(guī)劃,IPv6公網(wǎng)地址由 IANA統(tǒng)一進行分配 IPv6也有類似IPv4私網(wǎng)地址： FEC0:/10 終端主機一般用無狀態(tài)地址自動配置技術(shù)來進行地址配置，無須DHCP服務器分配IPv6地址 注意某些過渡技術(shù)使用特殊地址，如6to4、ISATAP等,公網(wǎng)地址規(guī)劃,目前中國的公

3、網(wǎng)IPv6地址主要是以2001: 及3FFE: 開頭的地址塊 根據(jù)EUI-64規(guī)范，主機ID只能是64位，所以把路由器連接主機的業(yè)務地址網(wǎng)段都規(guī)劃為64位前綴 為便于擴展及統(tǒng)一，一般把路由器之間的互聯(lián)地址也規(guī)劃為64位前綴 網(wǎng)段地址要連續(xù)，便于聚合，并盡量使IPv6地址與原來的IPv4地址有一定對應關(guān)系，要預留做為Loopback地址的網(wǎng)段，,公網(wǎng)地址規(guī)劃示例,6B-RT-1 NE40-8,6B-RT2 NE-40,6B-RT-3 AR-46,2001:1:2:2:1/64,2001:1:2:2:2/64,2001:1:2:4:1/64,2001:1:2:4:2/64,2001:1:2:5:1

4、/64,2001:1:2:3:1/64,2001:1:2:3:2/64,DNS Server 2001:1:2:5:2,Video Server 2001:1:2:5:3,Web Server 2001:1:2:5:5,課程內(nèi)容,IPv6規(guī)劃概述 IPv6地址規(guī)劃 IPv6路由協(xié)議規(guī)劃 IPv6過渡技術(shù)規(guī)劃,IPv6路由協(xié)議選擇,IPv6路由協(xié)議有： RIPng，具有與RIP相同的優(yōu)缺點，所以除非是組建IPv6研究性質(zhì)的網(wǎng)絡，否則不推薦使用 OSPFv3，雖然協(xié)議進行了大改，增加了2類LSA，但其工作原理與OSPF類似，配置更是幾乎沒有變化，推薦使用 ISISv6，工作原理與IS-IS一樣，可

5、以使用 MBGP，做為唯一的EGP協(xié)議，獨此一家，別無選擇 同IPv4一樣，根據(jù)網(wǎng)絡情況酌情使用靜態(tài)路由,OSPFv3協(xié)議規(guī)劃,OSPFv3協(xié)議規(guī)劃原則幾乎與OSPF完全相同 Router ID: OSPFv3使用的Router ID也是一個32bit的數(shù)值，僅用于在OSPFv3域中唯一標識路由器，所以推薦配置成與OSPF的Router ID相同 區(qū)域規(guī)劃方面，適當注意設備數(shù)量不要太多。因為網(wǎng)絡中運行雙協(xié)議棧，本身對路由器的資源消耗較大，如果設備數(shù)量再多，容易引起網(wǎng)絡不穩(wěn)定。比純IPv4網(wǎng)絡的數(shù)量要少一些為好 IPv6網(wǎng)絡中的地址塊都比較整齊，主機所在的業(yè)務地址與互聯(lián)地址都是64前綴的，很容易

6、聚合；較小的網(wǎng)絡中可以不聚合,MBGP協(xié)議規(guī)劃,同BGP一樣，MBGP用在較大規(guī)模網(wǎng)絡中 Router ID: 使用與OSPF、OSPFv3相同的Router ID，統(tǒng)一管理 根據(jù)網(wǎng)絡的規(guī)模的需要，確定使用IBGP還是EBGP 根據(jù)路由策略的需求，設置合理的路由屬性 大規(guī)模網(wǎng)絡中需要用到BGP反射 connect-interface：與BGP一樣，配置為Loopback接口的環(huán)回地址（IPv6環(huán)回地址）,路由協(xié)議規(guī)劃示例,6B-RT-1 NE40-8,6B-RT2 NE-40,6B-RT-3 AR-46,2001:1:2:2:1/64,2001:1:2:2:2/64,2001:1:2:4:1/

7、64,2001:1:2:4:2/64,2001:1:2:3:1/64,2001:1:2:3:2/64,Router ID: Loopback0:2001:1:2:FF:1/128,Router ID: Loopback0:2001:1:2:FF:5/128,Router ID: Loopback0:2001:1:2:FF:3/128,BGP AS:200 OSPFv3: area 0,課程內(nèi)容,IPv6規(guī)劃概述 IPv6地址規(guī)劃 IPv6路由協(xié)議規(guī)劃 IPv6過渡技術(shù)規(guī)劃,IPv6過渡技術(shù)概述,目前IPv6應用很少，基本沒有純IPv6網(wǎng)絡，所以必

8、須要使用過渡技術(shù)來連接IPv6與IPv4網(wǎng)絡 主流過渡技術(shù)包括以下： 雙棧： IPv6和IPv4同時運行（僅僅是運行了IPv6，沒解決IPv4地址缺少的問題） 隧道： IPv6網(wǎng)絡跨越IPv4網(wǎng)連接（符合目前的網(wǎng)絡現(xiàn)狀，應用很普遍） NAT-PT： IPv6報文和IPv4報文被NAT-PT服務器互相轉(zhuǎn)換（需要解決不同協(xié)議之間的報文轉(zhuǎn)換問題，包括上層應用，如DNS、HTTP等） 6PE：利用MPLS/VPN網(wǎng)絡傳輸IPv6報文,過渡技術(shù)規(guī)劃概述,根據(jù)不同的需求選擇最合適的過渡技術(shù) 一般來說，骨干網(wǎng)絡用雙棧技術(shù)，IPv6網(wǎng)做業(yè)務網(wǎng)， IPv4做管理網(wǎng)兼?zhèn)浞?，網(wǎng)絡性能好 接入層網(wǎng)絡一般可使用隧道技術(shù)

9、，可繼續(xù)使用原有的網(wǎng)絡設備，升級成IPv6網(wǎng)絡的成本比較低 如果是IPv6骨干網(wǎng)絡需要與IPv4骨干網(wǎng)絡互通，則可以用NAT-PT技術(shù),雙棧技術(shù)規(guī)劃,網(wǎng)絡中同時啟用IPv6與IPv4，所有的三層設備需要支持雙棧 IPv6與IPv4地址要同時做好規(guī)劃，之間最好有一定的對應關(guān)系 雙路由協(xié)議，比如IPv4用OSPF，則IPv6用OSPFv3； IPv4用BGP， IPv6用MBGP 通過調(diào)整路由的COST值，使網(wǎng)絡中的IPv6數(shù)據(jù)流與IPv4數(shù)據(jù)流最好走不同的通道，以做到負載均衡 上層應用也同時啟用IPv6與IPv4，包括DNS、HTTP、FTP等 主機的操作系統(tǒng)也升級為雙棧，并要安裝能夠運行IPv

10、6的客戶端程序，比如FTP客戶端、HTTP客戶端、流媒體客戶端等。,雙棧應用在骨干層,OSPF COST: 10 OSPFv3 COST: 4, 2001:1:2:5:1/64,DNS Server 2001:1:2:5:2,IPv4 web Server ,IPv6 Web Server 2001:1:2:5:5,OSPF: area 0 OSPFv3: area 0,OSPF COST: 4 OSPFv3 COST: 10,接入層交換機 （僅支持IPV4),雙棧主機 IPv4: /24 GW: IPv6:2001:1:

11、2:2:/64 GW:2001:1:2:2:1,VLAN透傳,匯聚層交換機 （雙棧設備）,雙棧應用在接入層,明修棧道，暗渡陳倉,TRUNK,Interface vlan 2 /24,Interface vlan 2 2001:1:2:2:1/64,隧道技術(shù)規(guī)劃,首先選擇使用何種隧道技術(shù)（手動？自動？） 手動隧道技術(shù)（GRE、手工隧道）： 優(yōu)點：可在其上運行動態(tài)路由協(xié)議 缺點：有N平方問題，不易維護 適用場合：網(wǎng)絡之間互聯(lián)，網(wǎng)絡數(shù)量少且相對固定 自動隧道技術(shù)（6to4、ISATAP、6PE）： 優(yōu)點：易維護 缺點：除6PE外，自動隧道無法運行動態(tài)路由協(xié)議 適用場合：終端主機連入IP

12、v6網(wǎng)絡。如果是網(wǎng)絡之間互聯(lián)，則需要規(guī)劃好靜態(tài)路由。6PE隧道適合用于MPLS網(wǎng)絡,隧道技術(shù)規(guī)劃,其次選擇隧道接入點 一般選性能較好的路由器做為隧道接入點，如果能有路由器專門做隧道接入就更好了 選擇是否需要運行動態(tài)協(xié)議 如果網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是星形，可以使用靜態(tài)路由。事實上，目前大多數(shù)隧道是從接入層到匯聚層，是星形聯(lián)接 如果網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是全網(wǎng)狀或部分網(wǎng)狀，且使用手動隧道的情況下，可以使用動態(tài)路由協(xié)議 6PE運行MBGP,手動隧道規(guī)劃示例, Tunnel 0: 2001:1:2:3:1/64, Tunnel 0: 2001:1:2:3:2/64,2001:1:2:2:1/6

13、4,2001:1:2:1:1/64,interface tunnel 0 ip address 2001:1:2:3:2 64 tunnel-protocol ipv6-ipv4 ip route-static 2001:1:2:2: 64 tunnel 0,interface tunnel 0 ip address 2001:1:2:3:1 64 tunnel-protocol ipv6-ipv4 ip route-static : 0 tunnel 0, Tunnel 0: 2002:CA01:201:1:1/64, Tunnel 0: 2002:CA0

14、1:101:3:2/64,2002:CA01:201: /48,2001:1:2:1:1/64,ip route-static 2002:CA01:201: 48 tunnel 0 這是去往局域網(wǎng)絡的回程路由。 因為這臺路由器是公網(wǎng)上的路由器，所以要把2002:CA01:201: /48這個網(wǎng)絡通過靜態(tài)或動態(tài)路由協(xié)議發(fā)布到公網(wǎng)上,ip route-static : 0 tunnel 0 這臺路由器上，可以啟用動態(tài)路由，但只在局域網(wǎng)內(nèi)進行路由交互，去往其他IPv6網(wǎng)絡的報文全部通過缺省路由從tunnel 0接口送出,6to4隧道（IPv6網(wǎng)絡互聯(lián)）示例,6to4隧道（主機接入到IPv6網(wǎng)絡中）,

15、, Tunnel 0: 2002:CA01:101:3:2/64,2001:1:2:1:1/64,netshint netsh interfaceipv6 netsh interface ipv66to4 netsh interface ipv6 6to4set relay enable,,單臺主機（具有全局IPv4地址）可以通過這種方法方便的接入到IPv6 internet中。只要知道internet上隧道接入路由器的IPv4地址就行,ISATAP隧道（主機接入到IPv6網(wǎng)絡中）,,

16、 Tunnel 0: 2001:1:2:3:5EFE:/64,2001:1:2:1:1/64,netshint netsh interfaceipv6 netsh interface ipv6isatap netsh interface ipv6 6to4set router ,,主機只要有IPv4地址（公有或私有均可），可以通過這種方法接入到IPv6 網(wǎng)絡中。,NAT-PT規(guī)劃,因為IPv6地址太長，所以盡量使用DNS服務 注意設備性能對NAT-PT記錄條數(shù)的限制 網(wǎng)絡中使用NAT-PT時，最好是使用單獨的一臺路由器作為NAT-PT服務器

17、 對DNS服務器來說，最好是IPv4域和IPv6域分開架設。不同域間的DNS解析由路由器上ALG（應用層網(wǎng)關(guān)）來進行轉(zhuǎn)換 注意IPv4域中與IPv6域中的路由。NAT-PT路由器上的地址池內(nèi)的地址路由需向IPv4域內(nèi)發(fā)布，而IPv6的前綴則需要向IPv6域內(nèi)發(fā)布,NAT-PT規(guī)劃示例,,2001:1:2:1:1/64,用-54地址池動態(tài)分配地址，用于在IPv4域中標識IPv6主機 路由器需要把此路由信息向IPv4域中發(fā)布 96位前綴地址段2:/96用于在IPv6域中標識所有的IPv4主機 路由器需要把此路由信息向IPv6域中發(fā)布 配置靜態(tài)轉(zhuǎn)

18、換指明彼此的DNS服務器位置,IPv6域,IPv4域,IPv6 DNS Server,IPv4 DNS Server,AAAA記錄 IPv6_DNS: 2001:1:5:1,A記錄 IPv4_DNS: ,IPv4 pool: -54 IPv6 prefix: 2: /96,IPv6過渡技術(shù)整體規(guī)劃,不同規(guī)模的網(wǎng)絡具有不同的整體過渡規(guī)劃 分為以下幾種規(guī)模： 小型辦公或家庭網(wǎng)絡 中型企業(yè)或辦公網(wǎng)絡 大型ISP網(wǎng)絡,小型辦公或家庭網(wǎng)絡過渡規(guī)劃,6to4隧道,2001:1:2:1:1/64,從NAT升級到NAT-PT,小型辦公或家庭網(wǎng)絡一般使用NA

19、T設備連接公網(wǎng)(如網(wǎng)吧), 擁有一個公網(wǎng)地址, 內(nèi)部設備使用私網(wǎng)地址. 首先升級NAT設備為雙棧。如果ISP能夠提供純IPv6接入, 則可以選擇純IPv6連接；如果提供手動隧道或ISATAP隧道接入，則選擇手動隧道或ISATAP隧道。 如果運營商不提供任何IPv6接入方式, 則只有在路由器上使用6to4隧道，由路由器向網(wǎng)絡內(nèi)的主機發(fā)布6to4前綴，主機用6to4地址訪問IPv6網(wǎng)絡。,ISP路由器,ISATAP隧道,中型企業(yè)或辦公網(wǎng)絡過渡規(guī)劃,6to4隧道,2001:1:2:1:1/64,NAT-PT,中型企業(yè)或辦公網(wǎng)絡一般使用IPv6專線或手動隧道連接到IPv6 ISP，也可以使用6to4隧

20、道連接到IPv6公網(wǎng) 。 內(nèi)部用雙棧技術(shù)建立IPv6試驗網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)放置IPv6服務器，用專線或隧道連到總部， 其他IPv4網(wǎng)絡用NAT-PT或ISATAP隧道技術(shù)訪問IPv6公網(wǎng)，。 網(wǎng)絡運行穩(wěn)定后IPv6技術(shù)再擴散到全網(wǎng)。,ISP路由器,總部,IPv6試驗網(wǎng),IPv6專線,IPv6專線,ISATAP隧道,手動隧道,大型ISP網(wǎng)絡過渡規(guī)劃,手動隧道,NAT-PT,大型ISP網(wǎng)絡開始用手動隧道連接到IPv6 Internet，采用MBGP及OSPFv3路由協(xié)議來建立雙棧骨干網(wǎng)絡，網(wǎng)絡內(nèi)放置各種服務器，并設置專門的ISATAP、手動隧道及專線接入服務器，向用戶提供各種IPv6接入服務。 隨著IPv6

21、接入需求的增長，ISP可以建立IPv6骨干網(wǎng)，采用專線連接到IPv6 Internet，并用此網(wǎng)絡提供IPv6接入服務。 無論是開始還是后來，ISP都要建立IPv6的DNS服務器，提供DNS解析服務。,IPv6 Internet,IPv6專線,IPv6專網(wǎng),ISATAP隧道接入路由器,手動隧道、專線接入路由器,IP:/24 E0/2/0,IP:/24 E1/0/0,IP:/24 E0/0/1 Vid:2 Vip:54,IP:/24 E0/0/0 Vid:1 Vip:54,IP:202.1

22、.1.2/24 E1/0/0,IP:/24 E0/0/1 Vid:2 Vip:54,IP:/24 E0/0/0 Vid:1 Vip:54,CAMS IP:1/24 GW:,E0/2,E0/1,E0/1,E0/2,C-RT-1,C-RT-2,C-SW-1,C-SW-2,C-RT-3 NE16,IP:00/24 GW:54 802.1x,IP:00/24 GW:54 802.1x,DNS IP:0/24

23、 GW:,4B-RT-1,4B-RT-2,4B-RT-3,4B-SW-1,IP:/24 E0/0/0,E0/0/1 IP:/24,E0/0/0 IP:/24,E0/0/1 IP:/24,IP:/24 E0/0/0,E1/0/0 IP:/24,6B-RT-1 NE40-8,6B-RT2 NE-40,6B-RT-3 AR-46,S-RT-3 AR46,S-RT-4 3680,S-RT-2 3680,S-RT-1 AR46,S-SW-1,6B-SW-1,E1/0/0 IP:2

24、0/24,IP:/24 E2/2/0,E0/0/1 IP:/24,S-RT-5 AR46,IP:2001:1:2:1:1/64 E1/2/0,E1/0/0 IP:2001:1:2:1:2/64,IP:2001:1:2:2:1/64 E1/0/2,IP:2001:1:2:2:2/64 E0/0/0,E1/0/1 IP:2001:1:2:4:1/64,E1/0/0 IP:2001:1:2:4:2/64,IP:2001:1:2:5:1/64 E1/0/2,E1/0/1 IP:2001:1:2:3:1/64,IP:2001:1:2:3:2/64 E0/

25、0/1,IP:2001:1:1:1:1/64 E3/2/0,E0/1,E0/6,IP:2001:1:1:1:2/64 E0/0/0,IP:2001:1:1:2:1/64 E0/0/1,IP:2001:1:1:2:2/64 E0/0,IP:2001:1:1:1:3/64 E1/0,IP:2001:1:1:3:1/64 E2/0,IP:2001:1:1:3:2/64 E2/0/0,IP:2001:1:1:1:4/4 E2/0/1,IP:2001:1:1:4:2/64 E0/0,IP:2001:1:1:1:5/64 E1/0,IP:2001:1:1:5:1/64 E2/0,IP:2001:1:1:5

26、:2/64 E0/0/0,IP:2001:1:1:1:6/64 E0/0/1,IP:2001:1:1:7:1/64 E1/0/0,IP:2001:1:1:6:1/64 E1/0/0,DNS IP:2/24 GW:,DNS IP:2001:1:2:5:2,NAT-PT IPv4 addr pool:-54 IPv6 prefix:2001:1:5:/48,V6 host Linux Router,V6 host Linux client1,C-SW-3,V4/V6 host client3,V4 host client4,2

27、001:1:1:7:2,IP:2001:1:8:1/64 E3/0,IP:2001:1:1:9:1/64 E1/0/1,IP:2001:1:1:10:1/64 E3/0,ISATAP Tunnel IP:2001:1:4:1:0:5EFE:A01:103/64,V6 host Windows XP client2,Video Server IP:2001:1:2:5:3,Web Server IP:2001:1:2:5:5,V6 host Linux socket Server,V6 host Linux socket client,IP:2001:1:1:6:3,IP:2001:1:1:8:

28、3,IP:02/24,IP:02/24,IPv6 Internet,IPv4 Internet,校園網(wǎng),IPv4業(yè)務網(wǎng),IPv6試驗網(wǎng),WEB Server IP:1/24 GW:,WEB Server IP:3/24 GW:,IP:2001:1:1:9:2,IP:2001:1:1:10:2,實際的校園及企業(yè)IPv6網(wǎng)絡規(guī)劃示例,IPv4 Internet,DNS IP:0/24 GW:,4B-RT-1,4B-RT-2,4B-RT-3,4B-SW-1,

29、E0/0/0 IP:/24,E0/0/1 IP:/24,E0/0/0 IP:/24,E0/0/1 IP:/24,IP:/24 E0/0/0,E1/0/0 IP:/24,E0/0/1 IP:/24,IPv4 Internet,WEB Server IP:1/24 GW:,到校園網(wǎng)出口路由器,IPv6 Internet,6B-RT-1 NE40-8,6B-RT2 NE-40,6B-RT-3 AR-46,6B-SW-1,E1/0/0 IP:

30、2001:1:2:1:2/64,E1/0/2 IP: 2001:1:2:2:1/64,E0/0/0 IP: 2001:1:2:2:2/64,E1/0/1 IP:2001:1:2:4:1/64,E1/0/0 IP:2001:1:2:4:2/64,IP:2001:1:2:5:1/64 E1/0/2,E1/0/1 IP:2001:1:2:3:1/64,IP:2001:1:2:3:2/64 E0/0/1,DNS IP:2001:1:2:5:2,Video Server IP:2001:1:2:5:3,Web Server IP:2001:1:2:5:5,IPv6 Internet,到校園網(wǎng)出口路由器,

31、校園網(wǎng)出口路由器,IP:/24 E0/2/0,C-RT-3 NE16,IP:/24 E2/2/0,IP:2001:1:2:1:1/64 E1/2/0,IP:2001:1:1:1:1/64 E3/2/0,NAT-PT IPv4 addr pool:-54 IPv6 prefix:2001:1:5:/48,ISATAP Tunnel IP:2001:1:4:1:0:5EFE:A01:103/64,到IPV4 Internet,到IPV6 Internet,到IPV4 業(yè)務網(wǎng),到IPV6 試驗網(wǎng),IPv4業(yè)務網(wǎng),IP:202.1

32、.1.1/24 E1/0/0,IP:/24 E0/0/1 Vid:2 Vip:54,IP:/24 E0/0/0 Vid:1 Vip:54,IP:/24 E1/0/0,IP:/24 E0/0/1 Vid:2 Vip:54,IP:/24 E0/0/0 Vid:1 Vip:54,CAMS IP:1/24 GW:,E0/2,E0/1,E0/1,E0/2,C-RT-1,C-RT-2,C-SW-1,C-SW-2,IP:00/24 GW:202.