静态NAT-PT ipv6配置
基于NAT-PT的IPv4与IPv6综合组网技术研究与设计
第!"卷增刊#$$"年%$月大连理工大学学报!"#$%&’"()&’*&%+%*,-$.*/0"(1-23%"’"405"’6!"!7#88’692/&#$$"文章编号!%$$$’()$(!#$$""*’$$*0’$!收稿日期!#$$"’$(’$0,作者简介!鹿凯宁!%0""’"#男#教授#硕士生导师#研究方向$计算机网络与通信#1’2435$;:5<!>‘<,9=<,7:%高#磊!%0(#’"#男#硕士生#研究方向$下一代网络通信#1’2345$A 3?594!>‘<,9=<,7:,基于=J 1F @1的?@,E ／?@,A 综合组网技术研究与设计鹿凯宁!#高#磊!天津大学电子信息工程学院"天津#F $$$+##摘要!对现有-./!到-./)几种主要过渡技术的特点进行了介绍和比较"并以R 1M \1E #骨干网为背景"分析这几种技术在R 1M \1E #条件下进行组网中的可行性,通过对比"提出了一种基于\D E ’.E 的在校园中进行-./!$-./)组网的方案"并对其性能作了分析和预测,强调了\D E ’.E 的扩展性和可靠性"实现了负载平衡,关键词!R 1M \1E #%\D E ’.E %地址映射%负载平衡中图分类号!E .F 0F文献标识码!DB #引#言随着-:>9@:9>数据业务的飞速发展和全球网络用户数的剧增#其核心协议-./!不断面临着窘境,作为下一代互联网核心协议的-./)无论在地址空间&可靠性&移动性等诸多方面较-./!而言都有很大的优势#它能为网络用户提供更好更高效安全的服务#很多国家和地区都建设起自己的-./)网络,在中国#下一代互联网!R \O -"示范工程核心网建设项目R 1M \1E #’%&#(也已经在#$$!年底建成#是世界上最大规模的纯-./)网络,可以预见#由-./!过渡到-./)仍需要很长的一段时间#由-./!向-./)网络的平稳过渡和-./!)-./)综合组网形式的研究#有助于探索下一代互联网的发展方向和技术模式#为网络设备制造商的研发方向提供参考依据#影响着-./)实用化和商业化的步伐%同时#对-./)自身的完善和发展也具有促进作用,目前已经出现了很多种针对不同情况的过渡策略#比较常见的有$双协议栈技术&隧道技术和地址翻译技术,C #几种过渡方案及比较C 6C #双协议栈技术和隧道技术双栈技术是指同时具有-./!和-./)两个协议栈%它既可以处理-./!的分组#也可以处理-./)的分组,实现它要与其他的技术相结合,在-./!)-./)###综合组网中#不论是运营商的骨干网还是接入网#所需的路由器和接入设备一般都需要具备双栈功能,隧道技术是一种通过穿越-./!主干网而实现-./)间通信的技术,隧道端点通常都是双栈节点,在隧道入口以一种协议的形式来对另外一种协议数据进行封装#并发送,在隧道出口对接受到的协议数据解封装#并做相应的处理,隧道可分为手工配置隧道和自动建立隧道#自动配置隧道有-*D E D .&)>?!&)?/9@!等技术#这些隧道的实现原理和技术细节各不相同#其相应的应用场景也不同,C 6>#=J 1F @1［F］设想一下-./!到-./)的过渡过程#考虑到平滑过渡和过渡成本等问题#最理想的情况是在现有-./!网络不变的情况下#不断加入双栈网络#并逐步将-./!网络中的主机升级为双栈%最后出现一个完全支持双栈协议的-:>9@:9>%最终过渡到-./)网络,但是在目前的实际中#不可能让所有的主机或终端都升级支持双栈%在网络中不可避免地存在纯-./!主机和纯-./)主机之间进行通信的业务需求#由于协议栈的不同很自然地需要对这些协议进行翻译转换,\D E ’.E 就为这种情况提供了一种解决方案,\D E ’.E 是一种网络地址转换协议#其基本工作原理如图%所示,它在进行-./!)-./)地址转换###的同时在-./!分组和-./)分组之间进行包头和语义的翻译,有些网络协议会把地址信息存放在封包的负载中!而\D E’.E机制又无法得到封包中的信息!引入D N O可以协助\D E’.E来达到这个功能, \D E’.E可以引入P\*’D N O的支持!从而实现-./)单协议网络节点和-./!单协议网络节点之间的相互通信,为了实现-./!地址到-./)地址的转换!转换网关一般要维护一个-./!和-./)地址的映射关系表,映射分为静态地址映射"动态地址映射和地址#端口映射,D#基于=J1F@1的校园组网方案由前面的各种分析!在R1M\1E#逐步完善和实现应用的条件下!将从现在的一个仅在各高校间进行实验科研目的网络逐渐发展成为一个中国网络科技创新的基础平台"##!未来将会有更多的-./)网络连接到这个大环境中去,校园-./!$-./)的综合组网!要侧重于增加网内的-./)主机数量!充分利用R1M\1E#网络的高速接入特点和其中丰富的教育科研资源,对组网方案的讨论中!可以看到\D E’.E技术在综合组网中的重要作用!特别是校园中-./)主机数逐渐庞大的情况下!-./)网络和-./!网络之间的互通变得更加重要,图#是一种基于\D E’.E的校园内部-./!$ -./)综合组网方案%根据实际!将综合网分为纯-./!&纯-./)和双栈网络三类,前面的组网规则中提到!双协议栈的主机不需要协议转换!自动选择相应的通信协议!如图中双栈用户区中的主机所示,中加以实践并逐步完善,-./!!-./)综合组网的实施"要根据不同的环境提出具体详细的方案"考虑路由#域名#安全等诸多问题"所以综合组网理论还需要在以后的实践中不断丰富和深化,参考文献：!%"P 11M -\O *#V -\P 1\M,-:>9@:9>6@?>?7?5#/9@K 4?:)$-./)%K 6974I 473>4?:!*",M G R #!)$#!*,5,"&-1E G #%00(,!#"吴建平#李#星#李崇荣,R \O -核心网R 1M \1E #的设计!1Y ’C N ",北京&中国教育和科研计算机网##$$"!#$$"’$(’$#"#8>>6&’’L L L,79@:9>,9=<,7:’,!F "E *-M E *-*O #*M -*B M 1*V.,\9>L ?@;3==@9K K >@3:K 53’>4?:’6@?>?7?5>@3:K 53>4?:$\D E ’.E %!*",M G R#+))#!*,5,"&-1E G ##$$$,!!"*M B *a M 1*O.#V C N P M 1O 1T,-.:9>L ?@;3==@9K K>@3:K 53>?@$\D E %>9@24:?5?A H 3:=7?:K 4=9@3>4?:K !*",M G R#))F #!*,5,"&-1E G #%000,!""叶润国#冯彦君#吴#宇#等,\D E ’.E 可扩展性和可靠性问题研究
IPv6关于路由器配置静态IPv6路由的命令今天在学习路由器配置ipv6 的时候遇到了⼀点疑惑⼀条命令为：ipv6 route FE80:0202::/32 serail 0/1 201⼀条命令为：ipv6 route FE80:0202::/32 serail 0/1 1然后我就在想这⾥的区别，在这⾥记下笔记省的以后再犯⾸先格式是ipv6 route <⽬标IPv6前缀> <出站接⼝> <下⼀跳IPv6地址>然后在这⾥， ::1是本地回环地址，所以第⼆条命令是错误的。
环回地址00…1(128 bits)::1/128链路本地地址1111111010FE80::/10唯⼀本地地址1111 110FC00::/7（包括FD00::/8和不常⽤的FC00::/8）站点本地地址（已弃⽤，被唯⼀本地地址代替）1111111011FEC0::/10链路本地地址和唯⼀本地地址都属于本地单播地址，在IPv6中，本地单播地址就是指本地⽹络使⽤的单播地址，也就是IPV4地址中局域⽹专⽤地址。
每个接⼝上⾄少要有⼀个链路本地单播地址，另外还可分配任何类型（单播、任播和组播）或范围的IPv6地址。
(1)链路本地地址（FE80::/10）：仅⽤于单个链路（链路层不能跨VLAN），不能在不同⼦⽹中路由。
结点使⽤链路本地地址与同⼀个链路上的相邻结点进⾏通信。
例如，在没有路由器的单链路IPv6⽹络上，主机使⽤链路本地地址与该链路上的其他主机进⾏通信。
(2)唯⼀本地地址（FC00::/7）：唯⼀本地地址是本地全局的，它应⽤于本地通信，但不通过Internet路由，将其范围限制为组织的边界。
(3)站点本地地址（FEC0::/10，新标准中已被唯⼀本地地址代替）部分内容引⾃百度。
【IPv6】NATPTforIPv6机制详解及实验
Ｒ2的配置如下:
ｉpv6unicast－ｒouting
!
ｉｎｔｅrface FａｓtEtｈｅrnｅｔ0/0
ｉpv6 eｎablｅ
ipｖ6ａｄdrｅss２0０１:1：:FFFＦ/64
ipｖ6nａt
！
ｉnterfacｅFasｔEtherｎeｔ1/0
ip adｄrｅss 2０2．10１．100.１25５.２55．２55.0
２001:2::／96，这个长度为９6位的前缀是我们为了NＡT-ＰT操作预定义的前缀，可以自定义,但是长度必须是96bｉtｓ。
在ＩPv6单协议网络中产生的、去往2001:2：:/９6这个目的地的流量被路由到R2也就是ＮＡT－PT设备,然后数据包中的IPv６地址被转换为ＩPv4地址并传送给IPv4因特网中的IPv4单协议节点。
在上述配置中,我们将A节点,也就是２001：１::1映射到了IPv4网络,映射到202.1０1.1００．100这个IPv4地址。这样一来B可以主动去访问A，例如B去pｉng２０２.１01.100．100，能够piｎg通,这个过程如下:
ﻫ
1)首先B去ｐing２０2.１0１.10０.100,数据包如图所示。
ipv6 nａt
！
ipv6 nat prefix 2001：2::/９6
ｉpv６nａｔv4v6 soｕｒcｅ２02.1０1．１00.220０1：2：：2
ipv6 naｔ ｖ6ｖபைடு நூலகம்sourcｅ2001:１::1 2０2．１01.100.100
如此一来，A主动发起访问连接到Ｂ,或者B主动发起访问到Ａ都可以。
－-－202．1０1．100.１002０01:1::１
--－---
2.2动态NＡT-ＰT
【IPv6】NAT-PT for IPv6机制详解及实验
一、机制概述RFC2766、RFC2765。
NAT-PT（网络地址转换-协议转换）是一种地址转换技术，它可以把IPv6地址转换成IPv4地址，反之亦然。
NAT-PT基于RFC2766中定义的无状态IP/ICMP转换器（SIIT）算法。
SIIT算法互译IPv4和IPv6数据包头部，也包括ICMP头部。
需要注意的是，在IPv6环境中，不建议像IPv4对待NAT的态度哪样，去使用NAT。
仅仅在V4单协议与V6单协议网络需要互相通信的时候，才建议使用NAT-PT。
我们看上面的例子，对于IPv6单协议网络而言，首先它有访问IPv6因特网的需求，因此默认的IPv6流量全部交给R1，另外，它可能还有访问IPv4因特网的需求，这时候，就需要借助R2这台NAT-PT设备。
2001:2::/96，这个长度为96位的前缀是我们为了NAT-PT操作预定义的前缀，可以自定义，但是长度必须是96bits。
在IPv6单协议网络中产生的、去往2001:2::/96这个目的地的流量被路由到R2也就是NAT-PT设备，然后数据包中的IPv6地址被转换为IPv4地址并传送给IPv4因特网中的IPv4单协议节点。
二、NAT-PT配置及原理2.1 静态NAT-PT1、静态NAT-PT（单向）A和B的配置都极其简单A的配置：interface FastEthernet0/0ipv6 enableipv6 address 2001:1::1/64ipv6 route ::/0 2001:1::FFFFB的配置如下：interface FastEthernet0/0ip address 202.101.100.2 255.255.255.0ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.101.100.1R2的配置如下：ipv6 unicast-routing!interface FastEthernet0/0 !! 连接A的接口ipv6 enableipv6 address 2001:1::FFFF/64ipv6 nat!interface FastEthernet1/0ip address 202.101.100.1 255.255.255.0ipv6 nat!ipv6 nat prefix 2001:2::/96 !! 是一个为NAT-PT预留的池ipv6 nat v6v4 source 2001:1::1 202.101.100.100 !! 相当于将2001:1::1这个IPv6的节点，“告知”给IPv4单协议网络中的用户知道，可以以202.101.100.100的方式访问。
IPv6静态路由配置指导
IPv6静态路由配置指导1、笔记本电脑提前安装好secureCRT软件，安装好串口线usb驱动，确保能正常登入路由器、交换机设备。
我的电脑右击--属性得到对话框如下：选择设备管理器--端口，查看对应的端口是COM多少。
2、打开secureCRT软件,创建连接会话，如下图所示：单击CRT菜单栏文件—连接，出现如下连接对话框：选择连接对话框里面的新建会话，如果是选择使用串口（console）登入设备，选择serial 协议；如果选择使用业务口、管理口登入设备，选择Telnet协议。
使用串口（console）登入设备如下图所示，不同设备选择的波特率不同，ZXR1800设备的波特率为115200，ZXR3950设备的波特率为9600，注意数据流控制选项都去除勾选：端口选择前面设备管理器查询得到的COM口编号；ZXR1800设备的波特率为115200，波特率选择不符的话，使用串口将登入不上设备。
ZXR3950设备的波特率为9600，波特率选择不符的话，使用串口将登入不上设备。
选择完这些只需下一步就完成连接配置，可以正常登入设备。
实验拓扑图如下所示：路由器A ：gei_0/1 IPv6地址：1111::1/64;loopback1:2222::2/128路由器B ：gei_0/1 IPv6地址：1111::2/64;loopback1:3333::3/128登入设备后，常用命令如下所示：ZXR10>enablePassword:zxr10 //进入特权模式ZXR10(config)#hostname ZXR10-1800-1-1 //修改设备名称ZXR10-1800-1-1(config)# //修改后的设备名称ZXR10#show version //查看设备版本信息ZXR10#show process //查看设备单板信息 Loopback1 Loopback12222::2/128 3333::3/128ZXR10#show running-config //查看设备全部配置及运行信息ZXR10#show ip interface brief //查看设备全部三层IPv4接口信息ZXR10#show ipv6 interface brief //查看设备全部IPv6接口信息ZXR10#config ter//进入全局配置模式ZXR10#write //保存配置信息命令ZXR10(config)#who // 查看当前用户ZXR10(config)#show username // 查看配置的用户信息，可显示用户名和密码A设备配置端口IPv6地址：ZXR10-1800-1-1#con t //进入全局配置模式ZXR10-1800-1-1config)#interface gei_0/1 //进入接口gei_0/1配置模式ZXR10-1800-1-1(config-if)#ipv6 enable //端口开启IPv6协议ZXR10-1800-1-1(config-if)#ipv6 address 1111::1/64 //配置IPv6地址ZXR10-1800-1-1(config-if)#no shutdown //协议上强制接口upA设备配置Loopback1端口IPv6地址:ZXR10-1800-1-1#con tZXR10-1800-1-1(config)#interface loopback1 //创建loopback接口，序号为1 ZXR10-1800-1-1(config-if)#ipv6 enableZXR10-1800-1-1(config-if)#ipv6 address 2222::2/128 //逻辑接口loopback1添加ipv6地址ZXR10-1800-1-1(config-if)#no shutdown //协议上强制接口upA设备配置完后检查端口是否配置成功：ZXR10-1800-1-1(config-if)#show ipv6 interface briefgei_0/1 [up/up]fe80::4e09:b4ff:feff:42301111::1/64gei_0/2 [disable/down]unassignedgei_0/3 [disable/down]unassignedloopback1 [up/up]fe80::4e09:b4ff:feff:42302222::2/128B设备配置端口IPv6地址：ZXR10#con t //进入全局配置模式ZXR10(config)#interface gei_0/1 //进入接口gei_0/1ZXR10(config-if)#ipv6 enable //端口开启IPv6协议ZXR10(config-if)#ipv6 address 1111::2/64 //配置IPv6地址ZXR10(config-if)#no shutdown //协议上强制接口upB设备配置Loopback1端口IPv6地址:ZXR10-1800-1-2#con tZXR10-1800-1-2(config)#interface loopback1 //创建loopback接口，序号为1ZXR10-1800-1-2(config-if)#ipv6 address 3333::3/128 //逻辑接口loopback1添加ipv6地址ZXR10-1800-1-1(config-if)#ipv6 enableZXR10-1800-1-2(config-if)#no shutdown //协议上强制接口upB设备配置完后检查端口是否配置成功：ZXR10-1800-1-2(config-if)#show ipv6 interface briefgei_0/1 [up/up]fe80::4e09:b4ff:feff:42301111::2/64gei_0/2 [disable/down]unassignedgei_0/3 [disable/down]unassignedloopback1 [up/up]fe80::4e09:b4ff:feff:42303333::3/128配置完后检查设备A、B之间的直连接口是否能ping通：ZXR10-1800-1-1#ping6 1111::2 //A设备ping B设备的接口ZXR10-1800-1-2#ping6 1111::1 //B设备ping A设备的接口，相互ping通数据转发才不会丢包。
IPv6静态路由配置
目录1 IPv6 静态路由配置.............................................................................................................................1-11.1 IPv6静态路由简介.............................................................................................................................1-11.1.1 IPv6静态路由属性及功能.......................................................................................................1-11.1.2 IPv6缺省路由.........................................................................................................................1-11.2 配置IPv6静态路由.............................................................................................................................1-11.2.1 配置准备.................................................................................................................................1-11.2.2 配置IPv6静态路由..................................................................................................................1-11.3 IPv6静态路由显示和维护..................................................................................................................1-21.4 IPv6静态路由典型配置举例..............................................................................................................1-21 IPv6 静态路由配置1.1 IPv6静态路由简介静态路由是一种特殊的路由，它由管理员手工配置。
IPv6静态路由配置
目录1 IPv6 静态路由配置.............................................................................................................................1-11.1 IPv6静态路由简介.............................................................................................................................1-11.1.1 IPv6静态路由属性及功能.......................................................................................................1-11.1.2 IPv6缺省路由.........................................................................................................................1-11.2 配置IPv6静态路由.............................................................................................................................1-11.2.1 配置准备.................................................................................................................................1-11.2.2 配置IPv6静态路由..................................................................................................................1-11.3 IPv6静态路由显示和维护..................................................................................................................1-21.4 IPv6静态路由典型配置举例..............................................................................................................1-21 IPv6 静态路由配置1.1 IPv6静态路由简介静态路由是一种特殊的路由，它由管理员手工配置。
IPV6隧道配置
IPv6隧道配置一、概述IPv6的根本目的是继承和取代IPv4，但从IPv4到IPv6的演进是一个逐渐的过程。
因此在IPv6完全取代IPv4之前，不可避免地，这两种协议要有一个共存时期。
在这个过渡阶段的初期，IPv4网络仍然是主要的网络，IPv6网络类似孤立于IPv4网络中的小岛。
过渡的问题可以分成两大类：1)被孤立的IPv6网络之间透过IPv4网络互相通信的问题；2) IPv6的网络与IPv4网络之间通信的问题；本文讨论的隧道（Tunnel）技术，就是解决问题1的，解决问题2的方案是NAT-PT（网络地址转换-协议转换），不在本文讨论范围内。
IPv6隧道是将IPv6报文封装在IPv4报文中，这样IPv6协议包就可以穿越IPv4网络进行通信。
因此被孤立的IPv6网络之间可以通过IPv6的隧道技术利用现有的IPv4网络互相通信而无需对现有的IPv4网络做任何修改和升级。
IPv6隧道可以配置在边界路由器之间也可以配置在边界路由器和主机之间，但是隧道两端的节点都必须既支持IPv4协议栈又支持IPv6协议栈。
注意：通过IPv6隧道技术将被孤立的IPv6网络互联起来并不是最终的IPv6的网络架构，而只是一种过渡的技术。
使用隧道技术的模型如下图：1手工配置隧道(IPv6 Manually Configured Tunnel)一个手工配置隧道类似于在两个IPv6域之间通过IPv4的主干网络建立了一条永久链路。
适合用在两台边界路由器或者边界路由器和主机之间对安全性要求较高并且比较固定的连接上。
在隧道接口上，IPv6地址需要手工配置，并且隧道的源IPv4地址(Tunnel Source)和目的IPv4地址(Tunnel Destination)必须手工配置。
隧道两端的节点必须支持IPv6和IPv4协议栈。
手工配置隧道在实际应用中总是成对配置的，即在两台边缘设备上同时配置，可以将其看作是一种点对点的隧道。
26to4自动隧道(Automatic 6to4 Tunnel)6to4自动隧道技术允许将被孤立的IPv6网络透过IPv4网络互联。