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1 IPv6过渡技术

1.1 IPv6过渡技术简介

1.2 IPv6 over IPv4隧道

1.2.1 IPv6 over IPv4隧道原理

2 配置IPv6 over IPv4隧道

2.1 配置IPv6 over IPv4手动隧道

2.1.1 配置限制和指导

2.1.2 配置步骤

2.1.3 IPv6 over IPv4手动隧道典型配置举例

2.2 配置ISATAP隧道

2.2.1 配置限制和指导

2.2.2 配置步骤

2.2.3 ISATAP隧道典型配置举例

2.3 IPv6 over IPv4隧道显示和维护

2.3.1 显示IPv6 over IPv4隧道接口的信息

2.3.2 清除IPv6 over IPv4隧道的统计信息

1 IPv6过渡技术

1.1  IPv6过渡技术简介

在IPv6成为主流协议之前，首先使用IPv6协议栈的网络希望能与当前仍被IPv4支撑着的互联网进行正常通信，因此必须开发出IPv4和IPv6互通技术以保证IPv4能够平稳过渡到IPv6。互通技术应该对信息传递做到高效无缝。

1. 隧道技术

隧道是一种封装技术，它利用一种网络协议来传输另一种网络协议，即利用一种网络传输协议，将其他协议产生的数据报文封装在它自己的报文中，然后在网络中传输，如IPv6 over IPv4隧道技术。

1.2  IPv6 over IPv4隧道

1.2.1  IPv6 over IPv4隧道原理

如图1-1所示，IPv6 over IPv4隧道是在IPv6数据报文前封装上IPv4的报文头，通过隧道使IPv6报文穿越IPv4网络，实现隔离的IPv6网络互通。IPv6 over IPv4隧道两端的设备必须支持IPv4/IPv6双协议栈，即同时支持IPv4协议和IPv6协议。

图1-1 IPv6 over IPv4隧道原理图

IPv6 over IPv4隧道对报文的处理过程如下：

(1)     IPv6网络中的主机发送IPv6报文，该报文到达隧道的源端设备Device A。

(2)     Device A根据路由表判定该报文要通过隧道进行转发后，在IPv6报文前封装上IPv4的报文头，通过隧道的实际物理接口将报文转发出去。IPv4报文头中的源IP地址为隧道的源端地址，目的IP地址为隧道的目的端地址。

(3)     封装报文通过隧道到达隧道目的端设备（或称隧道终点）Device B，Device B判断该封装报文的目的地是本设备后，将对报文进行解封装。

(4)     Device B根据解封装后的IPv6报文的目的地址处理该IPv6报文。如果目的地就是本设备，则将IPv6报文转给上层协议处理；否则，查找路由表转发该IPv6报文。

2 配置IPv6 over IPv4隧道

2.1  配置IPv6 over IPv4手动隧道

2.1.1  配置限制和指导

·     在本端设备上为隧道指定的目的端地址，应该与在对端设备上为隧道指定的源端地址相同；在本端设备上为隧道指定的源端地址，应该与在对端设备上为隧道指定的目的端地址相同。

·     在同一台设备上，隧道模式相同的Tunnel接口建议不要同时配置完全相同的源端地址和目的端地址。

·     如果封装前IPv6报文的目的IPv6地址与Tunnel接口的IPv6地址不在同一个网段，则必须配置通过Tunnel接口到达目的IPv6地址的转发路由，以便需要进行封装的报文能正常转发。用户可以配置静态路由，指定到达目的IPv6地址的路由出接口为本端Tunnel接口或下一跳为对端Tunnel接口地址。用户也可以配置动态路由，在Tunnel接口使能动态路由协议。在隧道的两端都要进行此项配置，配置的详细情况请参见“网络互通配置指导”中的“IPv6静态路由”或其他路由协议配置。

·     本配置任务仅列出了配置IPv6 over IPv4手动隧道涉及的隧道接口相关的基础配置命令（interface tunnel、source、destination和tunnel dfbit enable命令），关于隧道接口的更多配置命令的详细介绍，请参见“接口管理命令参考”中的“隧道接口”。

2.1.2  配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入模式为IPv6 over IPv4手动隧道的Tunnel接口视图。

interface tunnel number [ mode ipv6-ipv4 ]

(3)     设置Tunnel接口的IPv6地址。

详细配置方法，请参见“网络互通配置指导”中的“IPv6基础”。

(4)     设置隧道的源端地址或源接口。

source { ipv4-address | interface-type interface-number }

缺省情况下，未设置隧道的源端地址和源接口。

如果设置的是隧道的源端地址，则该地址将作为封装后隧道报文的源IP地址；如果设置的是隧道的源接口，则该接口的主IP地址将作为封装后隧道报文的源IP地址。

(5)     设置隧道的目的端地址。

destination ipv4-address

缺省情况下，未设置隧道的目的端地址。

隧道的目的端地址是对端接收报文的接口的地址，该地址将作为封装后隧道报文的目的地址。

(6)     （可选）设置封装后隧道报文的DF（Don’t Fragment，不分片）标志。

tunnel dfbit enable

缺省情况下，未设置隧道报文的不分片标志，即转发隧道报文时允许分片。

2.1.3  IPv6 over IPv4手动隧道典型配置举例

1. 组网需求

如图2-1所示，两个IPv6网络分别通过Device A和Device B与IPv4网络连接，要求在Device A和Device B之间建立IPv6 over IPv4隧道，使两个IPv6网络可以互通。由于隧道终点的IPv4地址不能从IPv6报文的目的地址中自动获取，因此，需要配置IPv6 over IPv4手动隧道。

2. 组网图

图2-1 IPv6 over IPv4手动隧道组网图

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3. 配置步骤

(1)     配置Device A

# 配置接口GigabitEthernet1/0/2的地址。

<DeviceA> system-view

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/2

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/2] ip address 192.168.100.1 255.255.255.0

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/2] quit

# 配置接口GigabitEthernet1/0/1的IPv6地址。

[DeviceA] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] ipv6 address 3002::1 64

[DeviceA-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 创建模式为IPv6 over IPv4手动隧道的接口Tunnel0。

[DeviceA] interface tunnel 0 mode ipv6-ipv4

# 配置Tunnel0接口的IPv6地址。

[DeviceA-Tunnel0] ipv6 address 3001::1/64

# 配置Tunnel0接口的源接口为GigabitEthernet1/0/2。

[DeviceA-Tunnel0] source gigabitethernet 1/0/2

# 配置Tunnel0接口的目的端地址（Device B的GigabitEthernet1/0/2的IP地址）。

[DeviceA-Tunnel0] destination 192.168.50.1

[DeviceA-Tunnel0] quit

# 配置从Device A经过Tunnel0接口到IPv6 network 2的静态路由。

[DeviceA] ipv6 route-static 3003:: 64 tunnel 0

(2)     配置Device B

# 配置接口GigabitEthernet1/0/2的地址。

<DeviceB> system-view

[DeviceB] interface gigabitethernet 1/0/2

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/2] ip address 192.168.50.1 255.255.255.0

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/2] quit

# 配置接口GigabitEthernet1/0/1的IPv6地址。

[DeviceB] interface gigabitethernet 1/0/1

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] ipv6 address 3003::1 64

[DeviceB-GigabitEthernet1/0/1] quit

# 创建模式为IPv6 over IPv4手动隧道的接口Tunnel0。

[DeviceB] interface tunnel 0 mode ipv6-ipv4

# 配置Tunnel0接口的IPv6地址。

[DeviceB-Tunnel0] ipv6 address 3001::2/64

# 配置Tunnel0接口的源接口为GigabitEthernet1/0/2。

[DeviceB-Tunnel0] source gigabitethernet 1/0/2

# 配置Tunnel0接口的目的端地址（Device A的GigabitEthernet1/0/2的IP地址）。

[DeviceB-Tunnel0] destination 192.168.100.1

[DeviceB-Tunnel0] quit

# 配置从Device B经过Tunnel0接口到IPv6 network 1的静态路由。

[DeviceB] ipv6 route-static 3002:: 64 tunnel 0

4. 验证配置

# 完成上述配置后，在Device A和Device B上分别执行display ipv6 interface命令，可以看出Tunnel0接口处于up状态。（具体显示信息略）

# 从Device A和Device B上可以Ping通对端的GigabitEthernet1/0/1接口的IPv6地址。下面仅以Device A为例。

[DeviceA] ping ipv6 3003::1

Ping6(56 data bytes) 3001::1 --> 3003::1, press CTRL_C to break

56 bytes from 3003::1, icmp_seq=0 hlim=64 time=45.000 ms

56 bytes from 3003::1, icmp_seq=1 hlim=64 time=10.000 ms

56 bytes from 3003::1, icmp_seq=2 hlim=64 time=4.000 ms

56 bytes from 3003::1, icmp_seq=3 hlim=64 time=10.000 ms

56 bytes from 3003::1, icmp_seq=4 hlim=64 time=11.000 ms

--- Ping6 statistics for 3003::1 ---

5 packet(s) transmitted, 5 packet(s) received, 0.0% packet loss

round-trip min/avg/max/std-dev = 4.000/16.000/45.000/14.711 ms

2.2  配置ISATAP隧道

2.2.1  配置限制和指导

·     ISATAP隧道不需要配置隧道的目的端地址，因为隧道的目的端地址可以通过ISATAP地址中嵌入的IPv4地址自动获得。

·     对于自动隧道，隧道模式相同的Tunnel接口建议不要同时配置完全相同的源端地址。

·     如果封装前IPv6报文的目的IPv6地址与Tunnel接口的IPv6地址不在同一个网段，则必须配置通过Tunnel接口到达目的IPv6地址的转发路由，以便需要进行封装的报文能正常转发。对于自动隧道，用户只能配置静态路由，指定到达目的IPv6地址的路由出接口为本端Tunnel接口或下一跳为对端Tunnel接口地址，不支持动态路由。在隧道的两端都要进行转发路由的配置，配置的详细情况请参见“网络互通配置指导”中的“IPv6静态路由”。

·     本配置任务仅列出了配置ISATAP隧道涉及的隧道接口相关的基础配置命令（interface tunnel、source和tunnel dfbit enable命令），关于隧道接口的更多配置命令的详细介绍，请参见“接口管理命令参考”中的“隧道接口”。

2.2.2  配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入模式为ISATAP隧道的Tunnel接口视图。

interface tunnel number [ mode ipv6-ipv4 isatap ]

(3)     设置Tunnel接口的IPv6地址。

详细配置方法，请参见“网络互通配置指导”中的“IPv6基础”。

(4)     设置隧道的源端地址或源接口。

source { ipv4-address | interface-type interface-number }

缺省情况下，未设置隧道的源端地址和源接口。

如果设置的是隧道的源端地址，则该地址将作为封装后隧道报文的源IP地址；如果设置的是隧道的源接口，则该接口的主IP地址将作为封装后隧道报文的源IP地址。

(5)     （可选）设置封装后隧道报文的DF（Don’t Fragment，不分片）标志。

tunnel dfbit enable

缺省情况下，未设置隧道报文的不分片标志，即转发隧道报文时允许分片。

2.2.3  ISATAP隧道典型配置举例

1. 组网需求

如图2-2所示，IPv6网络和IPv4网络通过ISATAP交换机相连，在IPv4网络侧分布着一些IPv6主机。要求将IPv4网络中的IPv6主机通过ISATAP隧道接入到IPv6网络。

2. 组网图

图2-2 ISATAP隧道组网图

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3. 配置步骤

(1)     配置Switch

# 配置接口GigabitEthernet1/0/1加入VLAN100。

<Switch> system-view

[Switch] vlan 100

[Switch-vlan100] port gigabitethernet 1/0/1

[Switch-vlan100] quit

# 配置接口Vlan-interface100的IPv6地址。

[Switch] interface vlan-interface 100

[Switch-Vlan-interface100] ipv6 address 3001::1/64

[Switch-Vlan-interface100] quit

# 配置接口GigabitEthernet1/0/2（隧道的实际物理接口）加入VLAN101。

[Switch] vlan 101

[Switch-vlan101] port gigabitethernet 1/0/2

[Switch-vlan101] quit

# 配置接口Vlan-interface101的IP地址。

[Switch] interface vlan-interface 101

[Switch-Vlan-interface101] ip address 1.1.1.1 255.0.0.0

[Switch-Vlan-interface101] quit

# 创建业务环回组1，并配置服务类型为tunnel。

[Switch] service-loopback group 1 type tunnel

# 将接口GigabitEthernet1/0/3加入业务环回组1。

[Switch] interface gigabitethernet 1/0/3

[Switch-GigabitEthernet1/0/3] port service-loopback group 1

[Switch-GigabitEthernet1/0/3] quit

# 创建模式为ISATAP隧道的接口Tunnel0。

[Switch] interface tunnel 0 mode ipv6-ipv4 isatap

# 配置Tunnel0接口采用EUI-64格式形成IPv6地址。

[Switch-Tunnel0] ipv6 address 2001:: 64 eui-64

# 配置Tunnel0接口的源接口为Vlan-interface101。

[Switch-Tunnel0] source vlan-interface 101

# 取消对RA消息发布的抑制，使主机可以通过交换机发布的RA消息获取地址前缀等信息。

[Switch-Tunnel0] undo ipv6 nd ra halt

[Switch-Tunnel0] quit

(2)     配置ISATAP主机

ISATAP主机上的具体配置与主机的操作系统有关，下面仅以Windows XP操作系统为例进行说明。

# 在主机上安装IPv6协议。

C:\>ipv6 install

# 在Windows XP上，ISATAP接口通常为接口2，查看这个ISATAP接口的信息：

C:\>ipv6 if 2

Interface 2: Automatic Tunneling Pseudo-Interface

  Guid {48FCE3FC-EC30-E50E-F1A7-71172AEEE3AE}

  does not use Neighbor Discovery

  does not use Router Discovery

  routing preference 1

  EUI-64 embedded IPv4 address: 0.0.0.0

  router link-layer address: 0.0.0.0

    preferred link-local fe80::5efe:1.1.1.2, life infinite

  link MTU 1280 (true link MTU 65515)

  current hop limit 128

  reachable time 42500ms (base 30000ms)

  retransmission interval 1000ms

  DAD transmits 0

  default site prefix length 48

# 配置ISATAP交换机的IPv4地址。

C:\>netsh interface ipv6 isatap set router 1.1.1.1

# 完成上述配置后，再来查看ISATAP接口的信息。

C:\>ipv6 if 2

Interface 2: Automatic Tunneling Pseudo-Interface

  Guid {48FCE3FC-EC30-E50E-F1A7-71172AEEE3AE}

  does not use Neighbor Discovery

  uses Router Discovery

  routing preference 1

  EUI-64 embedded IPv4 address: 1.1.1.2

  router link-layer address: 1.1.1.1

    preferred global 2001::5efe:1.1.1.2, life 29d23h59m46s/6d23h59m46s (public)

    preferred link-local fe80::5efe:1.1.1.2, life infinite

  link MTU 1500 (true link MTU 65515)

  current hop limit 255

  reachable time 42500ms (base 30000ms)

  retransmission interval 1000ms

  DAD transmits 0

  default site prefix length 48

对比前后的接口信息，我们可以看到主机获取了2001::/64的前缀，自动生成全球单播地址2001::5efe:1.1.1.2，同时还有一行信息“uses Router Discovery”表明主机启用了路由器发现。

# 查看主机上的IPv6路由信息。

C:\>ipv6 rt

2001::/64 -> 2 pref 1if+8=9 life 29d23h59m43s (autoconf)

::/0 -> 2/fe80::5efe:1.1.1.1 pref 1if+256=257 life 29m43s (autoconf)

(3)     配置IPv6主机

# 配置一条到ISATAP交换机隧道的路由。

C:\>netsh interface ipv6 set route 2001::/64 5 3001::1

4. 验证配置

# 在ISATAP主机上Ping IPv6主机的地址，可以Ping通，表明ISATAP隧道已经成功建立，ISATAP主机可访问IPv6网络中的主机。

C:\>ping 3001::2

Pinging 3001::2 with 32 bytes of data:

Reply from 3001::2: time=1ms

Reply from 3001::2: time=1ms

Reply from 3001::2: time=1ms

Reply from 3001::2: time=1ms

Ping statistics for 3001::2:

    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

    Minimum = 1ms, Maximum = 1ms, Average = 1ms

2.3  IPv6 over IPv4隧道显示和维护

2.3.1  显示IPv6 over IPv4隧道接口的信息

可在任意视图下执行以下命令：

·     显示IPv6 over IPv4隧道接口的信息。

display tunnel-interface [ number ]

本命令的详细介绍，请参见“接口管理命令参考”中的“隧道接口”。

·     显示IPv6 over IPv4隧道接口的相关信息。

display interface [ tunnel [ number ] ] [ brief [ description | down ] ]

本命令的详细介绍，请参见“接口管理命令参考”中的“隧道接口”。

·     显示IPv6 over IPv4隧道接口的IPv6相关信息。

display ipv6 interface [ tunnel [ number ] ] [ brief ]

本命令的详细介绍，请参见“网络互通命令参考”中的“IPv6基础”。

2.3.2  清除IPv6 over IPv4隧道的统计信息

请在用户视图下执行以下命令：

·     清除IPv6 over IPv4隧道接口的统计信息。

reset counters interface [ tunnel [ number ] ]

本命令的详细介绍，请参见“接口管理命令参考”中的“接口公共”。

·     清除IPv6 over IPv4隧道接口的IPv6统计信息。

reset ipv6 statistics