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2020年12月15日 星期二

設定連接IPv6網路,沒有想像中那麼困難

很多網管工作的朋友,不能立刻接受IPv6網路技術的原因,我的觀察,是因為感覺到IPv6技術好複雜。我設計了這個簡易的網路架構圖,來說明,感覺不一定完全正確,IPv6其實可以遠比IPv4容易設定。

在這個架構圖裡面,一共只有4套路由器,8個網段。其中路由器、路由器之間,一共只有6個網段,再加上用戶端、伺服器端各一個網段。只有這樣,就這麼簡單的拓樸。 

假設給定的需求只有「連接用戶端、伺服器」,不限定第三層的協定,使用IPv4或者是IPv6。我們分別完成它們的設定,然後來做兩者之間的比較。



IPv4設定連接

傳統的IPv4設定的流程,我們必須先分配IPv4地址。地址決定好之後,我們再到路由器上面,設定IP地址還有路由協定。

我們會發現,大部分時間,竟然是花費在IPv4地址的計算,而不是路由器的設定。

下面我只列出R1的設定。

hostname R1

interface Loopback0

 ip address 10.0.0.1 255.255.255.255

!

interface Ethernet1/0

 description To R2

 ip address 10.0.12.1 255.255.255.0

!

interface Ethernet1/1

 description To R3

 ip address 10.0.13.1 255.255.255.0

!

interface Ethernet1/2

 description To R4

 ip address 10.0.14.1 255.255.255.0

!

interface Ethernet2/0

 description To Client

 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0

!

router ospf 1

 network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 1

!

end


下面是IPv4路由表。


R1>show ip route

...

C        10.1.0.0/24 is directly connected, Ethernet2/0

L        10.1.0.1/32 is directly connected, Ethernet2/0

O        10.2.0.0/24 [110/20] via 10.0.13.3, 00:01:24, Ethernet1/1

...


R2>show ip route

...

O        10.1.0.0/24 [110/20] via 10.0.12.1, 00:05:11, Ethernet1/0

O        10.2.0.0/24 [110/20] via 10.0.23.3, 00:02:37, Ethernet1/1


R3>show ip route


O        10.1.0.0/24 [110/20] via 10.0.13.1, 00:02:48, Ethernet1/0

C        10.2.0.0/24 is directly connected, Ethernet2/0

L        10.2.0.3/32 is directly connected, Ethernet2/0

...



R4>show ip route

...

O        10.1.0.0/24 [110/20] via 10.0.14.1, 00:05:59, Ethernet1/0

O        10.2.0.0/24 [110/20] via 10.0.34.3, 00:03:32, Ethernet1/2

R4>


IPv6設定連接

IPv6的設定流程,我們並不需要設定路由器、路由器之間的地址,因為,IPv6原本就會自動產生「鍊路內本地地址」(Link Local),更棒的是,大部分的路由協定,只需要「鍊路內本地地址」,就已經可以正常工作了。

下面我只列出R1的設定。

hostname R1

ipv6 unicast-routing

!

interface Loopback0

 ipv6 address FDE0:0:0:1::1/64

 ipv6 ospf 1 area 1

!

interface Ethernet1/0

 description To R2

 ipv6 enable

 ipv6 ospf 1 area 1

!

interface Ethernet1/1

 description To R3

 ipv6 enable

 ipv6 ospf 1 area 1

!

interface Ethernet1/2

 description To R4

 ipv6 enable

 ipv6 ospf 1 area 1

!

interface Ethernet2/0

 description To Client

 ipv6 address FDE0:0:0:100::1/64

 ipv6 ospf 1 area 1

!


ipv6 router ospf 1

!

end


下面是IPv6路由表。

R1>show ipv6 route

IPv6 Routing Table - default - 9 entries

Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route

       B - BGP, R - RIP, H - NHRP, I1 - ISIS L1

       I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP

       EX - EIGRP external, ND - ND Default, NDp - ND Prefix, DCE - Destination

       NDr - Redirect, O - OSPF Intra, OI - OSPF Inter, OE1 - OSPF ext 1

       OE2 - OSPF ext 2, ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2, l - LISP

...

C   FDE0:0:0:100::/64 [0/0]

     via Ethernet2/0, directly connected

L   FDE0:0:0:100::1/128 [0/0]

     via Ethernet2/0, receive

O   FDE0:0:0:200::/64 [110/20]

     via FE80::C803:72FF:FE33:1C, Ethernet1/1

...

R1>


R2>show ipv6 route

...

O   FDE0:0:0:100::/64 [110/20]

     via FE80::C801:78FF:FE7F:1C, Ethernet1/0

O   FDE0:0:0:200::/64 [110/20]

     via FE80::C803:72FF:FE33:1D, Ethernet1/1

...

R2>


R3>show ipv6 route

...

O   FDE0:0:0:100::/64 [110/20]

     via FE80::C801:78FF:FE7F:1D, Ethernet1/0

C   FDE0:0:0:200::/64 [0/0]

     via Ethernet2/0, directly connected

L   FDE0:0:0:200::3/128 [0/0]

     via Ethernet2/0, receive

...

R3>


R4>show ipv6 route

...

O   FDE0:0:0:100::/64 [110/20]

     via FE80::C801:78FF:FE7F:1E, Ethernet1/0

O   FDE0:0:0:200::/64 [110/20]

     via FE80::C803:72FF:FE33:1E, Ethernet1/2

...

R4>


為什麼

為什麼有這麼大的差異?IPv4主要的問題,是在於沒有自動產生「鍊路內本地地址」的功能。因此,所有的路由器、路由器之間的網段,全部都需要手動檢查設定IP地址。除了手動設定這些地址之外,IPv4地址更需要手動詳細檢查,一一確認,子網段的分割、遮罩長度的定義、十進位二進位轉換計算、網段內地址是否相符…等等等。

光是地址分配,再加上檢驗的步驟,將會比全部的路由器命令輸入設定,都還要更花時間。而且計算過程,讓人非常痛苦。最糟糕的是,非常、非常容易出錯。


結論

您管理IPv4時所遇到的痛苦,在新的IPv6世界裡面,很多都已經自動消失了。希望這個資訊,讓您更有動力,將網路協定改成IPv6。


One more thing…

不設定路由器、路由器之間的IPv6單播路由地址,的確也有缺點。假設我們習慣於使用 PING、TRACEROUTE工具,來確認,某路由器的指定鍊結是否正常工作,這個老習慣就不能工作了。

我建議別再使用以上的老習慣。改從路由協定本身,確認鄰居的狀態的同時,也確認鍊路的工作狀態。例如OSPF鄰居、EIGRP鄰居。只要鄰居的狀態是維持住的,代表著鍊路狀態也是正常工作的。


我是洪李吉。我的網站是「Cisco學習資訊分享」。我們下次見!


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