HCIA-Datacom实验指导手册：7 构建简单 IPv6 网络

news2024/11/15 7:43:35

HCIA-Datacom实验指导手册：7 构建简单 IPv6 网络

  • 一、实验介绍：
  • 二、实验拓扑：
  • 三、实验目的：
  • 四、配置步骤：
  • 步骤 1 设备基础配置
    • 设备命名
  • 步骤 2 配置设备及接口 IPv6 功能
  • 步骤 3 配置接口的 link-local 地址，并测试
      • 测试 R1 与 R2 联通性
      • 测试 R1 与 R3 联通性
    • 步骤 4 配置 R2 的静态 IPv6 地址
    • 步骤 5 配置 R2 的 DHCPv6 Server 功能，配置 R3 通过 DHCPv6 获取 IPv6 地址（需要配置ipv6 nd autoconfig managed-address-flag、ipv6 nd autoconfig other-flag两条命令才能获取到默认网关地址）
    • 步骤 6 配置 R1 通过无状态方式配置 IPv6 地址
    • 步骤 7 配置 IPv6 静态路由
  • 五、结果验证
  • 六、配置参考
  • 七、 思考题与附加内容

一、实验介绍：

IPv6（Internet Protocol Version 6）也被称为 IPng（IP Next Generation）。它是 Internet 工程任
务组 IETF（Internet Engineering Task Force）设计的一套规范，是 IPv4（Internet Protocol
Version 4）的下一代版本。
相比较于 IPv4，IPv6 具有如下优势：
• 近乎“无限”的地址空间
• 层次化的地址结构
• 即插即用
• 简化的报文头部
• 安全特性
• 移动性
• 增强的 QoS 特性等
本章将通过搭建一个 IPv6 网络，帮助学员了解 IPv6 的基本原理和地址配置。

二、实验拓扑：

在这里插入图片描述

三、实验目的：

 掌握静态 IPv6 地址的配置方法
 掌握 DHCPv6 服务的配置方法（DHCPv6服务器端将会记录该地址的分配情况（这也是为什么被称为有状态）。）
 掌握无状态地址配置方法（无状态地址配置的关键在于路由器完全不关心主机的状态如何，是否在线等，所以称
为无状态。）
 掌握 IPv6 静态路由的配置方法
 掌握 IPv6 相关信息查看方法

四、配置步骤：

步骤 1 设备基础配置

设备命名

略。

步骤 2 配置设备及接口 IPv6 功能

[ar1]ipv6 
interface GigabitEthernet0/0/0
 ipv6 enable 
 ipv6 address auto link-local

[ar2]ipv6 
interface GigabitEthernet0/0/0
 ipv6 enable 
 ipv6 address auto link-local
interface GigabitEthernet0/0/1
 ipv6 enable 
 ipv6 address auto link-local
[ar3]ipv6 
interface GigabitEthernet0/0/0
 ipv6 enable 
 ipv6 address auto link-local

步骤 3 配置接口的 link-local 地址，并测试

[ar1]display ipv6 interface GigabitEthernet  0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FE96:296D
  No global unicast address configured
  Joined group address(es):
    FF02::1:FF96:296D
    FF02::2
    FF02::1
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses

[ar2]display  ipv6  interface  GigabitEthernet  0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FE21:6193
  No global unicast address configured
  Joined group address(es):
    FF02::1:FF21:6193
    FF02::2
    FF02::1
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses
[ar2]display ipv6 interface GigabitEthernet 0/0/1
GigabitEthernet0/0/1 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FE21:6194
  No global unicast address configured
  Joined group address(es):
    FF02::1:FF21:6194
    FF02::2
    FF02::1
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses

<rar3>display  ipv6  interface  GigabitEthernet  0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37
  No global unicast address configured
  Joined group address(es):
    FF02::1:FFDE:4E37
    FF02::2
    FF02::1
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses

测试 R1 与 R2 联通性

[ar1]ping ipv6 FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 -i GigabitEthernet 0/0/0
  PING FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 : 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 
    bytes=56 Sequence=1 hop limit=64  time = 80 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 
    bytes=56 Sequence=2 hop limit=64  time = 20 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 
    bytes=56 Sequence=3 hop limit=64  time = 10 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 
    bytes=56 Sequence=4 hop limit=64  time = 20 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 
    bytes=56 Sequence=5 hop limit=64  time = 20 ms

  --- FE80::2E0:FCFF:FE21:6193 ping statistics ---
    5 packet(s) transmitted
    5 packet(s) received
    0.00% packet loss
    round-trip min/avg/max = 10/30/80 ms

测试 R1 与 R3 联通性

[ar2]ping ipv6 FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 -i GigabitEthernet 0/0/1
  PING FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 : 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 
    bytes=56 Sequence=1 hop limit=64  time = 20 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 
    bytes=56 Sequence=2 hop limit=64  time = 20 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 
    bytes=56 Sequence=3 hop limit=64  time = 20 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 
    bytes=56 Sequence=4 hop limit=64  time = 30 ms
    Reply from FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 
    bytes=56 Sequence=5 hop limit=64  time = 10 ms

  --- FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37 ping statistics ---
    5 packet(s) transmitted
    5 packet(s) received
    0.00% packet loss
    round-trip min/avg/max = 10/20/30 ms

当ping测试的目的IPv6地址为link-local地址时，必须指定源接口或源IPv6地址。

步骤 4 配置 R2 的静态 IPv6 地址

interface GigabitEthernet0/0/0
 ipv6 address 2000:12::2/64 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ipv6 address 2000:23::2/64

步骤 5 配置 R2 的 DHCPv6 Server 功能，配置 R3 通过 DHCPv6 获取 IPv6 地址（需要配置ipv6 nd autoconfig managed-address-flag、ipv6 nd autoconfig other-flag两条命令才能获取到默认网关地址）

[ar2-dhcpv6-pool-pool1]di th
[V200R003C00]
#
dhcpv6 pool pool1
 address prefix 2000:23::/64
 dns-server 2000:23::2
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 undo ipv6 nd ra halt #命令用来使能系统发布RA报文功能，默认情况下路由器的接口不会
发送RA报文
 ipv6 nd autoconfig managed-address-flag  #ipv6 nd autoconfig managed-address-flag命令用来设置RA报文中的有状态自动配置地
址的标志位，默认情况下不设置该位。
• 如果设置了该标志位，则主机通过有状态自动配置获得IPv6地址。
• 如果清除了该标志位，则主机通过无状态自动配置获得IPv6地址，即通过RA报文向主
机发布IPv6地址前缀信息自动生成IPv6地址。
 ipv6 nd autoconfig other-flag #ipv6 nd autoconfig other-flag命令用来设置RA报文中的有状态自动配置其他信息的标志
位，默认情况下不设置该位。
• 如果设置了该标志位，则主机可通过有状态自动配置获得除IPv6地址外的其他配置信
息，包括路由器生存时间、邻居可达时间、邻居的重传时间、链路的MTU信息。
• 如果清除了该标志位，则主机进行无状态自动配置。即路由设备通过RA报文向主机发
布除IPv6地址外的其他配置信息，包括路由器生存时间、邻居可达时间、邻居的重传
时间、链路的MTU信息。
 dhcpv6 server pool1
#
<rar3>display ipv6 interface GigabitEthernet  0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FEDE:4E37
  Global unicast address(es):
    2000:23::1, subnet is 2000:23::1/128
  Joined group address(es):
    FF02::1:FF00:1
    FF02::2
    FF02::1
    FF02::1:FFDE:4E37
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses
<rar3>
<rar3>display  dns  server 
Type:
D:Dynamic     S:Static

No configured ip dns servers.

No.  Type  IPv6 Address                             Interface Name
1     D    2000:23::2  
<rar3>display  ipv6  routing-table 
Routing Table : Public
	Destinations : 4	Routes : 4

 Destination  : ::                              PrefixLength : 0
 NextHop      : FE80::2E0:FCFF:FE21:6194        Preference   : 64
 Cost         : 0                               Protocol     : Unr
 RelayNextHop : ::                              TunnelID     : 0x0
 Interface    : GigabitEthernet0/0/0            Flags        : D

步骤 6 配置 R1 通过无状态方式配置 IPv6 地址

[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]undo ipv6 nd ra halt #无状态自动配置机制使用到了ICMPv6中的路由器请求报文（Router 
Solicitation）及路由器通告报文（Router Advertisement）。


[ar1-GigabitEthernet0/0/0]di th
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/0
 ipv6 enable 
 ipv6 address auto link-local
 ipv6 address auto global #关键命令
 
[ar1]display ipv6 interface brief  
*down: administratively down
(l): loopback
(s): spoofing
Interface                    Physical              Protocol   
GigabitEthernet0/0/0         up                    up         
[IPv6 Address] 2000:12::2E0:FCFF:FE96:296D
[ar1]

步骤 7 配置 IPv6 静态路由

ipv6 route-static 2000:23:: 64 GigabitEthernet0/0/0 #使用下一跳出口不行。因为没有指定下一跳地址，路由表中的到2000：23：： 64 的下一跳是自己的链路本地地址。因为不知道目的mac，所有要进行地址解析，但是根据ipv6的地址解析过程却得不到2000:23::/64对于的mac地址。所以不行。
ipv6 route-static 2000:23:: 64 2000:12::2 #要指定下一跳ip。

[R1]ping ipv6 2000:23::1
 PING 2000:23::1 : 56 data bytes, press CTRL_C to break
 Reply from 2000:23::1 
 bytes=56 Sequence=1 hop limit=63 time = 20 ms
 Reply from 2000:23::1 
 bytes=56 Sequence=2 hop limit=63 time = 20 ms
 Reply from 2000:23::1 
 bytes=56 Sequence=3 hop limit=63 time = 30 ms
 Reply from 2000:23::1 
 bytes=56 Sequence=4 hop limit=63 time = 20 ms
 Reply from 2000:23::1 
 bytes=56 Sequence=5 hop limit=63 time = 30 ms

五、结果验证

略

六、配置参考

略。

七、 思考题与附加内容

  1. 步骤三中检测 link-local 地址之间联通性以及步骤七中检测 GUA 地址之间的联通性时，为何步骤三中必须指定源接口？
    答：
    唯一性： link-local 地址仅在特定链路上是唯一的，因此如果要从一个链路上的设备 ping 另一个链路上的设备，则需要明确指定使用哪个链路上的地址作为源地址。
    路由限制： link-local 地址通常仅适用于链路本地通信，无法通过路由器进行转发。因此，如果源地址不在同一链路上，则 ping 请求无法到达目标地址。
    接口选择： 如果目标地址是 link-local 地址，则需要指定源接口，以确保 ping 请求从正确的网络接口发送出去。
    解决冲突： 在某些情况下，可能存在多个接口使用相同的 link-local 地址的情况。在这种情况下，必须明确指定源接口或源 IPv6 地址，以避免混淆和冲突。

2.观察有状态地址配置和无状态地址配置获取到的 IPv6 地址区别，说明为什么会出现这种情况。
答： 无状态地址获取到的地址是通过UEI-64方式获取的。有状态地址是DHCP地址池分配的。

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