【文章內(nèi)容簡介】 ISATAP主機和ISATAP路由器之間執(zhí)行。隧道封裝是自動的，意味著當(dāng)啟用了ISATAP時沒必要在主機上應(yīng)用手動配置，對于ISATAP主機到ISATAP路由器的隧道，ISATAP主機必須首先從可用的路由器列表中找出一個ISATAP路由器的IPv4地址。分配給ISATAP主機和ISATAP路由器的ISATAP地址由專用的可聚合全球單播IPv6地址和特殊格式的接口標(biāo)識組合而成。一個ISATAP主機上啟用的ISATAP地址使用本地鏈路前綴（FE80::/10）。必須給站點內(nèi)的ISATAP操作分配一個可聚合或者本地站點的/64前綴。ISATAP主機通過在IPv4上建立起來的ISATA隧道從ISATAP路由器發(fā)送的廣播消息中接收/64前綴。ISATAP在ISATAPIPv6地址中嵌入IPv4地址。接口標(biāo)識在IANA保留給ISATAP的高階32位0000:5EFE后追加32位IPv4地址IPv4兼容隧道。 TEREDO隧道這是IETF設(shè)計的用于IPv4到IPv6過渡的一種新隧道機制。它的主要目標(biāo)是傳送IPv6數(shù)據(jù)包到隱藏在IPv4單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)域上NAT設(shè)備后的雙棧節(jié)點，這是因為協(xié)議41（配置隧道和6to4使用）不能穿過NAT。TEREDO使用IPv4的UDP數(shù)據(jù)報傳送IPv6數(shù)據(jù)包。通過使用單個IPv4地址與一個NAT設(shè)備的UDP映射，TEREDO可以在IPv4的UDP數(shù)據(jù)報上傳送IPv6連接到同一個NAT設(shè)備后的多個節(jié)點。TEREDO機制由TEREDO服務(wù)器、TEREDO中繼和客戶端組成。服務(wù)器連接到IPv4網(wǎng)絡(luò)，它管理著客戶端之間的信令流量；中繼充當(dāng)IPv6路由器，它連接到IPv6網(wǎng)絡(luò)并且能夠在IPv4的UDP數(shù)據(jù)包上提供IPv6連接到NAT之后的TEREDO客戶端。客戶端上必須配置TEREDO服務(wù)器的IPv4地址。 協(xié)議轉(zhuǎn)換IPv6與IPv4網(wǎng)絡(luò)上單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點進(jìn)行通信是可能的，不過，這些機制需要在IPv4和IPv6兩種網(wǎng)絡(luò)的邊界上進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。 NATPT原理(Network Address TranslationProtocol)附帶協(xié)議轉(zhuǎn)換器的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器，是一種純IPv6節(jié)點和IPv4節(jié)點間的互通方式，所有包括地址、協(xié)議在內(nèi)的轉(zhuǎn)換工作都由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來完成。支持NATPT的網(wǎng)關(guān)路由器應(yīng)具有IPv4地址池，在從IPv6向IPv4域中轉(zhuǎn)發(fā)包時使用,地址池中的地址是用來轉(zhuǎn)換IPv6報文中的源地址的。此外網(wǎng)關(guān)路由器需要DNSALG和FTPALG這兩種常用的應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)的支持，在IPv6節(jié)點訪問IPv4節(jié)點時發(fā)揮作用。如果沒有DNSALG的支持，只能實現(xiàn)由IPv6節(jié)點發(fā)起的與IPv4節(jié)點之間的通信，反之則不行。如果沒有FTPALG的支持，IPv4網(wǎng)絡(luò)中的主機將不能用FTP軟件從IPv6網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器上下載文件或者上傳文件，反之亦然。如圖42所示，NATPT作用于IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備上，所有的地址轉(zhuǎn)換過程都在該設(shè)備上實現(xiàn)，對IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)來說是透明的，即用戶不必改變目前的IPv4網(wǎng)絡(luò)中主機得配置就可實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)的通信。圖 41 NATPT示意圖但由于NATPT具有一定的局限性，所以在一些場合不推薦使用（如IPv6網(wǎng)絡(luò)中主機跨越IPv4網(wǎng)絡(luò)與另一IPv6網(wǎng)絡(luò)中主機通信推薦使用隧道技術(shù)），例如屬于同一會話的請求和響應(yīng)都必須通過同一NATPT設(shè)備才能進(jìn)行NATPT轉(zhuǎn)換；不能轉(zhuǎn)換IPv4報文頭的可選項部分；缺少端到端的安全性。 NATPT機制有三種NATPT機制可實現(xiàn)IPv4和IPv6地址之間的相互轉(zhuǎn)換：靜態(tài)映射的NATPT機制是指采用手工配置的IPv6地址與IPv4地址的一一對應(yīng)關(guān)系來實現(xiàn)IPv6地址與IPv4地址的轉(zhuǎn)換。和靜態(tài)映射不同，動態(tài)映射沒有IPv6和IPv4地址之間的一一對應(yīng)關(guān)系。動態(tài)映射要求先創(chuàng)建一個地址池，然后根據(jù)需要從地址池中選取空閑地址來完成IPv6地址與IPv4地址的映射。3. NAPTPT機制NAPTPT（Network Address Port TranslationProtocol Translation，附帶協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換）是在IP地址動態(tài)轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上對TCP、UDP的端口號也進(jìn)行IPv6到IPv4的轉(zhuǎn)換。采用這種“地址＋端口號”的映射方式，不同的IPv6地址轉(zhuǎn)換時，可以對應(yīng)同一個IPv4地址，通過端口號來區(qū)分不同的IPv6主機，從而使多個IPv6主機能共享一個IPv4地址完成轉(zhuǎn)換。 NATPT實現(xiàn)過程1. IPv6側(cè)發(fā)起會話(1) 當(dāng)IPv6網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送給IPv4網(wǎng)絡(luò)的報文到達(dá)NATPT設(shè)備后，如果設(shè)備判斷該報文是要轉(zhuǎn)發(fā)到IPv4網(wǎng)絡(luò)，則會利用在IPv6側(cè)已經(jīng)配置的靜態(tài)或者動態(tài)的映射關(guān)系，進(jìn)行IPv6地址到IPv4地址的轉(zhuǎn)換，將報文的源IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4地址。(2) 根據(jù)IPv4側(cè)配置的IPv4與IPv6的映射關(guān)系將目的地址轉(zhuǎn)換為IPv4地址。如果沒有配置映射關(guān)系，那么，如果報文中的目的IPv6地址的低32位可以直接轉(zhuǎn)換為合法的IPv4地址，則直接轉(zhuǎn)換為目的IPv4地址；否則，轉(zhuǎn)換不成功。(3) 報文的源IPv6地址和目的IPv6地址都轉(zhuǎn)換為IPv4地址后，設(shè)備按照正常的轉(zhuǎn)發(fā)流程將報文轉(zhuǎn)發(fā)到IPv4網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。同時，將IPv6地址與轉(zhuǎn)換后的IPv4地址的映射關(guān)系保存在設(shè)備中。(4) IPv4網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送給IPv6網(wǎng)絡(luò)中的報文到達(dá)NATPT設(shè)備后，將根據(jù)存儲的映射關(guān)系進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換，從而將報文回送到IPv6網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。2. IPv4側(cè)發(fā)起會話(1) 當(dāng)IPv4網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送給IPv6網(wǎng)絡(luò)的報文到達(dá)NATPT設(shè)備后，如果設(shè)備判斷該報文是要轉(zhuǎn)發(fā)到IPv6網(wǎng)絡(luò)，則會利用在IPv4側(cè)已經(jīng)配置的靜態(tài)或者動態(tài)的映射關(guān)系，進(jìn)行IPv4地址到IPv6地址的轉(zhuǎn)換，將報文的源IPv4地址轉(zhuǎn)換為IPv6地址。(2)根據(jù)IPv6側(cè)配置的IPv6與IPv4映射關(guān)系將目的IPv4轉(zhuǎn)換為IPv6地址。(3)報文的源IPv4地址和目的IPv4地址都轉(zhuǎn)換為IPv6地址后，設(shè)備按照正常的轉(zhuǎn)發(fā)流程將報文轉(zhuǎn)發(fā)到IPv6網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。同時，將IPv4地址與轉(zhuǎn)換后的IPv6地址的映射關(guān)系保存在設(shè)備中。(4)IPv6網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送給IPv4網(wǎng)絡(luò)中的報文到達(dá)NATPT設(shè)備后，將根據(jù)存儲的映射關(guān)系進(jìn)行相反的轉(zhuǎn)換，從而將報文回送到IPv4網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。 各種隧道技術(shù)比較表4 1各種隧道機制的比較機制主要作用優(yōu)點限制要求IPv4上的IPv6GRE隧道常規(guī)通信連接用的穩(wěn)定而安全的鏈路。著名的標(biāo)準(zhǔn)隧道技術(shù)；采用 Ipv4 IPSec可以保證隧道端點間的安全。只在兩點間建立隧道；較大管理開銷；GRE隧道在主機上實施得較少。ISP 注冊的IPv6 地址；雙棧路由器；如果隧道上為IPv6配置了ISIS，則需要自動6to4 隧道多個遠(yuǎn)端 IPv6 域的連接；常用的通信方法易于建立，無管理開銷當(dāng)與 IPv6互聯(lián)網(wǎng)通信時，回程路徑選擇不是最優(yōu)的。如果沒有通過IPsec (或IPv4或IPv6)進(jìn)行保護(hù)，有潛在的安全問題IPv6 前綴(2002::/16)；雙棧路由器ISATAP隧道園區(qū)站點；無路由站點轉(zhuǎn)換當(dāng)園區(qū)網(wǎng)上有松散的 IPv6主機時，可簡化IPv6 部署與純 IPv6第3層交換機相比，可能不能提供最佳性能的路徑；無法為 IPv6組播業(yè)務(wù)提供解決方案在 IPv6主機和路由器上實施 ISATAP；雙棧路由器6over4隧道園區(qū)站點；無路由站點轉(zhuǎn)換N/A不常見，被ISATAP取代N/A第五章 基于IPv6的組網(wǎng)設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計及所需環(huán)境、設(shè)備概述 綜合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D基于設(shè)計需要，建立如下拓?fù)?，如圖51 綜合拓?fù)鋱D：圖51 綜合拓?fù)鋱D如圖51 綜合拓?fù)鋱D所示：左右各三個路由器組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)拓?fù)浞謩e使用了OSPFv3 和RIPng路由協(xié)議，構(gòu)成了兩個IPV6孤島，為連接孤島實現(xiàn)全網(wǎng)的通信，在R3和R4上使用了隧道協(xié)議。R4作為邊界路由器，需同時啟用OSPFv3和RIPng路由協(xié)議，并且進(jìn)行路由協(xié)議重發(fā)布，才能使得各獨立自治系統(tǒng)中的路由器擁有全網(wǎng)絡(luò)的路由條目，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。另外，結(jié)合了無狀態(tài)地址自動配置，在圖51 綜合拓?fù)鋱D左下方區(qū)域，客戶端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)RA（路由通告）和自己的MAC地址計算出自己的IPv6地址，同時使用DHCP服務(wù)器來獲取DNS服務(wù)器的地址和域名，路由器 R1為DHCPv6 server；右下方,為PC3是手工設(shè)置IPv6，PCPC4運用ISATAP隧道獲得IPv6地址。 設(shè)備型號介紹1) Cisco2801 路由器，IOS版本號為: 2) Cisco 3560三層交換機以及Cisco 2960以太網(wǎng)二層交換機 3）PC機裝載windows server 2008 及windows xp操作系統(tǒng) OSPFv3的配置 OSPFv3實驗拓?fù)鋱D與地址規(guī)劃對圖51 綜合拓?fù)鋱D中運行OSPFv3的純IPv6網(wǎng)絡(luò)單獨進(jìn)行分析，其拓?fù)鋱D如下圖52 OSPFv3拓?fù)鋱D圖51 綜合拓?fù)鋱D圖52 OSPFv3拓?fù)鋱DI Pv6地址規(guī)劃如下表5 1路由器各接口的IPv6地址 表5 1路由器各接口的IPv6地址設(shè)備名端口IPv6地址R1S0/02001::1/64R1S0/12003::1/64R2S0/02002::2/64R2S0/12001::2/64R3S0/02003::3/64R3S0/12002::3/64 設(shè)備的基本配置(1)IPv6 unicastrouting啟用IPV6單播服務(wù)(2)IPv6 router ospf processid 在路由器上啟用一個OSPFv3進(jìn)程。processid參數(shù)標(biāo)識了一個唯一的OSPFv3進(jìn)程。這個命令是在全局基礎(chǔ)上使用的。(3)routerid ipv4address對IPv6單協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的OSPF路由器而言，在OSPFv3配置中必須要定義routerid參數(shù)，routeid在OSPF中是作為路由器唯一標(biāo)識的。使用routerid ipv4address命令定義為一個IPv4地址，取值可以使用任何IPv4地址。例如：routerid 。(4)IPv6 ospf processid area areaid標(biāo)識指定給這個接口的IPv6前綴作為OSPFv3網(wǎng)絡(luò)的組成部分。這個命令替換了OSPFv2所使用的network area命令(5)area areaid range IPv6prefix/prefixlength聚合匹配IPv6prefix/prefixlength參數(shù)的IPv6路由。R2的配置：R2show runIPv6 unicastroutinginterface Serial0/0no ip addressIPv6 address 2001::2/64IPv6 ospf 100 area 1interface Serial0/1no ip addressIPv6 address 2003::2/64IPv6 ospf 100 area 1IPv6 router ospf 100 routerid RIPng的配置 實驗拓?fù)鋱D與地址分配對圖51 綜合拓?fù)鋱D中運行RIPng的純IPv6網(wǎng)絡(luò)單獨進(jìn)行分析，其拓?fù)鋱D如下圖53 RIPng配置拓?fù)鋱D 所示：圖53 RIPng配置拓?fù)鋱D各接口地址分配如表5 2路由器各接口的IPv6地址 表5 2路由器各接口的IPv6地址設(shè)備名端口IPv6地址R4S0/02011::1/64R4Loopback02010::1/64R5S0/02011::2/64R5S0/12012::2/64R6Loopback02013::3/64R6S0/12012::3/64 RIPng 配置命令分析(1)IPv6 router rip tagIPv6 router rip 命令在路由器上定義一個RIPng進(jìn)程，這是用來啟用RIPng。Tag參數(shù)用來標(biāo)識某個特定RIPng進(jìn)程的一個短字符串。Cisco IOS可以同時支持4個RIPng進(jìn)程。例如：IPv6 router rip JACKIE //RIPng進(jìn)程名為JACKIE。(2) IPv6 rip tag enable該命令在接口上使用，使得接口啟用RIPng。R4 的配置如下所示：R4show runBuilding configuration...hostname R4IPv6 unicastroutinginterface Loopback0 no ip address IPv6 address 2010::1/64 IPv6 rip JACKIE enableinterface Serial0/0 no ip address IPv6 address 2011::1/64 IPv6 rip JACKIE enable serial restartdelay 0IPv6 router rip JACKIERR6的配置與R4類似。 結(jié)果驗證1）顯示R4的路由表，用命令show IPv6 route，可依次顯示路由條目的來源、到達(dá)的網(wǎng)段、下一跳路由器、及本地轉(zhuǎn)發(fā)接口。R4show IPv6 route…C 2010::/64 [0/0] via ::, Loopback0L 2010::1/128 [0/0] via ::, Loopback0C 2011::/64 [0/