Cisco Self-Study: Implementieren von Cisco IPv6-Netzwerken (IPV6)

Cisco Self-Study: Implementieren von Cisco IPv6-Netzwerken (IPV6)

Konfigurieren von IPv6 unter Cisco IOS-Softwaretechnologie

Die auf Routern verfügbare Cisco IOS-Softwaretechnologie unterstützt die meisten Funktionen des IPv6-Protokolls, die für die Bereitstellung und Verwaltung von IPv6-Netzwerken erforderlich sind. In diesem Teil des Kapitels werden IPv6-Funktionen untersucht, die in der Cisco IOS-Softwaretechnologie implementiert sind.Diese Funktionen sind erforderlich, um IPv6 zu aktivieren, IPv6 auf Netzwerkschnittstellen zu aktivieren und Mechanismen innerhalb von NDP (Neighbor Discovery Protocol) zu konfigurieren, z. B. das Ersetzen von ARP, zustandslose Autokonfiguration, Prefixadvertisement, DAD (Erkennung doppelter Adressen) und Präfixumnummerierung. NDP, stateless autoconfiguration, prefix advertisement, DAD und prefix renumbering werden für Kapitel 3 gespeichert.

Dieser Abschnitt konzentriert sich auf die Konfiguration und den Betrieb der IPv6-Adressen in der Cisco IOS-Softwaretechnologie. Es wird auch davon ausgegangen, dass Sie erfolgreich sindinstalliert Cisco IOS-Software, einschließlich IPv6-Unterstützung, auf Ihrem Router. Sie können die Cisco IOS-Software mit IPv6-Unterstützung von herunterladen Cisco.com . Grundlegende Informationen zu IPv6 für Cisco-Technologie finden Sie unterhttp://www.cisco.com/ipv6/.

Aktivieren von IPv6 auf der Cisco IOS-Softwaretechnologie

Der erste Schritt zum Aktivieren von IPv6 auf einem Cisco-Router ist die Aktivierung der IPv6traffic-Weiterleitung zum Weiterleiten von Unicast-IPv6-Paketen zwischen interfaces.By standardmäßig ist die IPv6-Datenverkehrsweiterleitung auf Cisco-Routern deaktiviert.

Der Befehl ipv6 unicast-routing wird verwendet, um die Weiterleitung von IPv6-Paketen zwischen Schnittstellen auf dem Router zu ermöglichen. Die Syntax für diesen Befehl lautet wie folgt:

Router(config)#ipv6 unicast-routing

Der Befehl ipv6 Unicast-routing ist global aktiviert.

Der nächste Schritt nach Abschluss dieses Befehls ist die Aktivierung von ipv6auf Netzwerkschnittstellen.

Aktivieren von IPv6 auf Cisco

Cisco Express Forwarding (CEF) ist auch für IPv6 auf Cisco verfügbar. Das Verhalten von CEFv6 ist das gleiche wie CEF für IPv4. Es gibt jedoch neue Konfigurationsbefehle für CEFv6 und allgemeine Befehle für CEFv6 und CEF für CEFV4.

Der Befehl ipv6 cef aktiviert den zentralen CEFv6-Modus. IPv4 CEF muss mit dem Befehl ip cef aktiviert werden. Ebenso muss IPv4 dCEF vor dCEFv6 aktiviert sein. Der Befehl ipv6 cef ist global aktiviert.

Kapitel 4, „Routing auf IPv6“, stellt detailliert aktuelle und neue Befehle zur Konfiguration und Verwaltung von CEF für IPv6 vor.

IPv6 über Datenverbindungstechnologien

IPv6 ist für fast alle Datenverbindungstechnologien wie Ethernet, FDDI, Token Ring, ATM, PPP, Frame Relay, Nonbroadcast Multiaccess (NBMA) und Telnet definiert. Die folgenden RFCs beschreiben das Verhalten des IPv6-Protokolls für jede dieser Datenverbindungstechnologien:

Ethernet—RFC 2464, Übertragung von IPv6 Paketen über EthernetNetworks

FDDI—RFC 2467, Übertragung von IPv6 Paketen über FDDINetworks

Token Ring—RFC 2470, Übertragung von IPv6 Paketen überToken Ring Networks

ATM—RFC 2492, IPv6 über ATM Netzwerke

PPP—RFC 2472, IP Version 6 über PPP

Frame Relay—RFC 2590, Übertragung von IPv6 Paketen über Frame Relay Netzwerke

NBMA—RFC 2491, IPv6 über Non-Broadcast Multiple Access(NBMA) Netzwerke

ARCnet—RFC 2497, Übertragung von IPv6 Paketen über ARCnetNetworks

Generic Packet Tunneling—RFC 2473, Generic PacketTunneling in IPv6-Spezifikation

IEEE—1394-RFC 3146, Übertragung von IPv6-Paketen über IEEE1394-Netzwerke

Die Cisco IOS-Softwaretechnologie mit IPv6 unterstützt verschiedene Schnittstellentypen wie Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Cisco HDLC, PPP, Frame Relay PVC, ATM PVC, Tunnel und Loopback. Die in diesem Buch vorgestellten Konfigurationsbeispiele konzentrieren sich hauptsächlich auf die Ethernet-Technologie, da dies die beliebteste Datenverbindungstechnologie ist, die in Netzwerken verwendet wird.

IPv6 über Ethernet

Ähnlich wie IPv4 läuft IPv6 über jede Ethernet-Technologie. Der in Ethernet-Frames angegebene Protokoll-ID-Wert, der IPv6-Pakete enthält, unterscheidet sich jedoch von der Protokoll-ID in IPv4. Der Protokoll-ID-Wert in Ethernetframes identifiziert das verwendete Layer-3-Protokoll wie IPv4, IPv6 oder sogar andere Protokolle wie IPX, DECnet, AppleTalk usw.

Wie in Tabelle 2-27 gezeigt, lautet die Protokoll-ID 0x0800 bei IPv4 und 0x86DD bei IPv6.

Tabelle 2-27 Protokoll-ID-Werte für IPv4 und IPv6

Protokoll	Protokoll-ID in Ethernet-Frames
IPV4	0x0800
IPV6	0x86DD

Somit können Router, Server und Knoten Protokolle unterscheiden, die gleichzeitig in Netzwerken mit dem Protokoll-ID-Wert von Ethernetframes zirkulieren.

IPv6 über gängige Datenverbindungsschichten, die auf Cisco verwendet werden

Für die PPP-Verbindung wird ein IPv6 Control Protocol (IPv6CP) -Paket im Informationsfeld der PPP-Datenverbindungsschicht gekapselt. Für IPv6-Pakete über diePPP-Verbindung gibt die Protokoll-ID 0x8057 für IPv6CP an.

Cisco-High-level Data Link Control (HDLC), die standard serielle protokoll auf aCisco router, ist eine synchrone daten link schicht protokoll entwickelt durch Cisco. Es gibt eine Datenkapselungsmethode für synchrone serielle Verbindungen an. Für IPv6-Pakete über Cisco-HDLC lautet die Protokoll-ID 0x86 / 0xDD.

Schließlich lautet die Protokoll-ID für IPv6 auf dem ATMEG5-SNAP 0x86DD sowie für Ethernet.

Multicast-Mapping über Ethernet

Wie bereits erwähnt, nutzt das IPv6-Protokoll Multicasting in mehreren Mechanismen, die in einem Local-Link-Bereich verwendet werden, stark aus, z. B. Ersetzen von ARP, zustandslose Autokonfiguration, Präfixanzeige, DAD und Präfixrenumbering.

Daher verfügt IPv6 über eine spezielle Zuordnung von Multicast-Adressen zu Ethernetlink-Layer-Adressen (Ethernet-MAC-Adressen). Die Zuordnung erfolgt durch Anhängen der 32-Bit-Multicastadresse niedriger Ordnung an das Präfix 33:33, das als Multicast-Ethernet-Präfix für IPv6 definiert ist. Wie in Abbildung 2-18 gezeigt, wird das 32-Bit niedriger Ordnung der Multicastadresse 00:00:00:01 aller Knoten (FF02::1) an das Multicast-Ethernet-Präfix 33:33 angehängt.

Abbildung 2-18 Multicastzuordnung über eine Ethernet-Adresse unter Verwendung einer Multicastadresse aller Knoten

Die 48-Bit-Adresse 33:33:00:00:00:01 stellt die Ethernet-MAC-Adresse (Link-Layer-Adresse) dar, die als Ziel im Ethernet-Frame zum Senden von Apacket an das IPv6-Ziel FF02 :: 1 (All-Nodes-Multicast-Adresse) verwendet wird. Standardmäßig hören alle Knoten, die IPv6-aktiviert sind, auf dieser lokalen Verbindung ab und erhalten alle IPv6-Pakete mit 33:33:00:00:00:01 als Ziel in der Ethernet-MacAddress. Dies ist ein Beispiel für die Multicast-Adresse aller Knoten, aber alle anderen Multicast-zugewiesenen Adressen, die im Abschnitt „Multicast-Adresse“ angezeigt werden, werden auf die gleiche Weise verwendet.

EUI-64-Format einer IPv6-Adresse

Link-local, site-local und der in RFC 2462 definierte zustandslose Autokonfigurationsmechanismus verwenden das EUI-64-Format, um ihre IPv6-Adressen zu erstellen. Statelessautoconfiguration ist ein Mechanismus, mit dem Knoten in einem Netzwerk ihre IPv6-Adressen selbst konfigurieren können, ohne dass ein Zwischengerät wie ein DHCPServer erforderlich ist.

Die verbindungslokale Adresse und die zustandslose Autokonfiguration sind Funktionen von IPv6, die die Ethernet-MAC-Adresse basierend auf einem 48-Bit-Format automatisch in ein 64-Bit-Format (EUI-64) erweitern. Die Konvertierung von 48-Bit zu 64-Bit ist ein zweistufiger Vorgang.

Wie in Abbildung 2-19 gezeigt, besteht der erste Schritt darin, den Wert FFF in die Mitte der 48-Bit-Link-Layer-Adresse zwischen dem OUI-Abschnitt (vendorcode) und dem ID-Abschnitt (ähnlich einer Seriennummer) einzufügen. Die hier vorgestellte originalEthernet-MAC-Adresse basierend auf 48-Bit lautet 00:50:3E: E4:4C:00.

Figure2-19 Erster Schritt der 48-Bit-MAC-Adresskonvertierung in das EUI-64Format

Wie in Abbildung 2-20 gezeigt, besteht der zweite und letzte Schritt darin, das siebte Bit der 64-Bit-Adresse einzustellen. Dieses Bit identifiziert die Einzigartigkeit oder das Fehlen der 48-Bit-Adresse. Eine Ethernet-Adresse kann zwei Bedeutungen haben. Theaddress kann global oder lokal verwaltet werden. Global verwaltet bedeutet, dass Sie verwendendie MAC-Adresse des Anbieters, z. B. 08-00-2B-xx-xx-xx (ein einfaches Beispiel). Dies bedeutet, dass Sie die MAC-Adresse mit Ihrem eigenen Wert umschreiben können (ein Sun-Beispiel). In diesem Fall zeigt das siebte Bit 1 für lokal und 0 für global an. Im INI-64-Format ist der Wert jedoch umgekehrt: 0 für lokal und 1 für global. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass für IPv6-Adressen im EUI-64-Format, wenn das siebte Bit auf 1 gesetzt ist, die Adresse global eindeutig ist. Ansonsten ist es lokal.

Abbildung 2-20 Zweiter Schritt der 48-Bit-MAC-Adresskonvertierung in das EUI-64Format

Aktivieren von IPv6 auf Netzwerkschnittstellen

Nachdem die IPv6-Weiterleitung auf dem Router aktiviert ist, wird im nächsten Schritt einer Schnittstelle eine IPv6-Adresse zugewiesen. Es gibt verschiedene Methoden zum Konfigurieren von IPV6ADRESSEN unter einem Cisco-Router. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie IPv6-Adressen auf der Cisco IOS-Softwaretechnologie konfigurieren können.

Statische Adresskonfiguration

Wie in Tabelle 2-28 gezeigt, kann der Befehl ipv6 address verwendet werden, um die Link-Local-Adresse (FE80::/10), die site-Local-Adresse (FEC0::/10) oder eine aggregierbare globale Unicast-Adresse (2000::/3) auf networkinterface zu konfigurieren. Diese Methode ähnelt der Konfiguration der statischen Adresse, daher muss die gesamte IPv6-Adresse angegeben werden und muss eine rechtliche Vertretung habenwie zuvor in diesem Kapitel dargestellt.

Tabelle 2-28 Befehl ipv6-Adresse

Befehl	Beschreibung
Schritt 1
Router (config) #Schnittstelle Schnittstelle-Typinterface-Nummer	Gibt einen Schnittstellentyp und eine Schnittstellennummer an.
Beispiel
RouterA(config)#Schnittstelle FastEthernet 0/0	Schnittstelle FastEthernet 0/0 ist ausgewählt.
Schritt 2
Router (config-if)#ipv6 addressipv6-Adresse / Präfix-Länge	Gibt eine IPv6-Adresse und Präfixlänge an, die der Netzwerkschnittstelle zugewiesen werden soll. Wenn mit diesem Befehl eine site-local- oder Aggregatableglobal-Unicast-Adresse angegeben wird, wird die Link-Local-Adresse standardmäßig automatisch konfiguriert. Die Standard-Präfixlänge ist 64-Bit.
Beispiel
RouterA(config-if)#ipv6 address2001:0410:0:1:0:0:0:1/64	Die aggregierbare globale Unicast address2001:0410:0:1:0:0:0:1/64 wird auf der Schnittstelle konfiguriert. Nach Abschluss dieses Befehls wird die Link-Local-Adresse automatisch konfiguriert.
Beispiel
RouterA(config-if)#ipv6-adresseFEC0:0:0:1::1/64	Die Site-Local-Adresse FEC0: 0: 0: 1:: 1/64 ist auf der Schnittstelle konfiguriert. Nach Abschluss dieses Befehls ist die Link-Local-Adresseautomatisch konfiguriert.
Beispiel
RouterA(config-if)#ipv6 addressFE80:0:0:0:0123:0456:0789: 0abc link-lokal	Der Link-lokale Adresse FE80:0:0:0:0123:0456:0789: 0abc ist hier konfiguriert. Dieser Befehl mit dem Argument link-local kann auch verwendet werdenFühren Sie die vom Router zugewiesene Standard-Link-Local-Adresse aus.

Konfigurieren der Loopback-Schnittstelle

Sie können standortlokale oder aggregierbare globale Unicast-Adressen auf der Loopback-Schnittstelle mit dem Befehl ipv6 address konfigurieren. Im folgenden Beispiel wird die Schnittstelle loopback0 ausgewählt:

RouterA(config)#interface loopback0

Im folgenden Beispiel die Adresse fec0:0:0:9::1/128 ist der Schnittstelle loopback0 zugeordnet:

RouterA(config-if)#ipv6 address fec0:0:0:9::1/128

Statische Adresskonfiguration im EUI-64-Format

Mit dieser Methode können Sie mit dem Befehl ipv6-Adresse Adressen auf Schnittstellen im EUI-64-Format konfigurieren, wie zuvor in diesem Kapitel erläutert. Es ist wichtig, die Adresse der höheren Ordnung 64-Bit (IPv6prefix) angeben. Dann vervollständigt der Router automatisch die Low-Order-64-Bit-usingEUI-64-Format.

Das folgende Beispiel gibt das Präfix und die Präfixlänge an, die dem Interface zugewiesen werden sollen:

Router(config-if)#ipv6 address ipv6-prefix/prefix-length eui-64

Der Router vervollständigt die Low-Order-64-Bit mit EUI-64-Format. Nach Abschluss dieses Befehls wird die Link-Local-Adresse automatisch konfiguriert.

Im folgenden Beispiel wird das aggregierbare globale Unicast-präfix2001:0410:0:1::/64 wird verwendet, um die Adresse zu konfigurieren. Die aggregierbaren Globalunicast- und Link-Local-Adressen werden automatisch konfiguriert:

RouterA(config-if)#ipv6 address 2001:0410:0:1::/64 eui-64

Im folgenden Beispiel wird das standortlokale Präfix FEC0:0:0:1::/64 wird verwendet, um die Adresse zu konfigurieren. Die Site-local- und Link-Local-Adressen werden automatisch konfiguriert:

RouterA(config-if)#ipv6 address FEC0:0:0:1::/64 eui-64

Nur IPv6 auf einer Netzwerkschnittstelle aktivieren

Sie können auch nur IPv6 auf einer Schnittstelle aktivieren, ohne eine aggregierbare globale Unicast- oder standortlokale Adresse anzugeben, indem Sie den Befehl ipv6enable verwenden, wie hier gezeigt:

Router(config-if)#ipv6 enable

Dieser Befehl konfiguriert auch automatisch die Link-Local-Adresse auf derschnittstelle. Standardmäßig ist dieser Befehl deaktiviert.

Konfigurieren einer nicht nummerierten Schnittstelle

Sie können den Befehl ipv6 unnumbered verwenden, um eine Schnittstelle anzuweisen, die aggregierbare globale Unicast-Adresse einer anderen Schnittstelle als Quelladresse für Pakete zu verwenden, die von der nicht nummerierten Schnittstelle stammen, wie hier gezeigt:

Router(config-if)#ipv6 unnumbered interface

Konfigurieren der MTU an einer Schnittstelle

Bei Cisco-Routern ist der Standard-MTU-Wert an den Schnittstellen Ethernet (10 Mbit / s) und FastEthernet (100 Mbit / s) auf 1500 Oktette voreingestellt. Dieser Wert kann jedoch mit dem Befehl ipv6 mtu geändert werden:

Router(config-if)#ipv6 mtu bytes

Im Folgenden finden Sie ein Beispiel für die Konfiguration des MTU-Werts 1492 im Networkinterface:

RouterA(config-if)#ipv6 mtu 1492

Überprüfen der IPv6-Konfiguration einer Schnittstelle

Abbildung 2-21 zeigt ein Beispiel für eine grundlegende IPv6-Netzwerktopologie, in der RouterA mit einer Fast Ethernet-Schnittstelle an eine lokale Verbindung angeschlossen ist. In diesem Beispiel weist der Netzwerkadministrator dieser lokalen Verbindung zwei Präfixe zu:

2001:410:0:1::/64 als aggregierbares globales Unicast-Präfix

FEC0:0:0:1::/64 als standort-lokales Präfix

Abbildung 2-21 Router mit einer Schnittstelle, die mit einem Link verbunden ist

Bevor Sie IPv6 auf Router A aktivieren, können Sie mit dem Befehl show interfacecount die Link-Layer-Adresse (Ethernet-MAC-Adresse) und den MTU-Wert der FastEthernet 0/0-Schnittstelle anzeigen. Beispiel 2-1 zeigt, dass das FastEthernet 0 /0interface 00:50:3E:E4:4C:00 als Link-Layer-Adresse besitzt und 1500 Bytes als MTU-Wert verwendet.

Beispiel 2-1 Anzeigen der Link-Layer-Adresse und des MTU-Werts einer Schnittstelle Mit dem Befehl show interface

RouterA#show interface fastEthernet 0/0FastEthernet0/0 is up, line protocol is up Hardware is AmdFE, address is 0050.3ee4.4c00 (bia 0050.3ee4.4c00) MTU 1500 bytes, BW 10000 Kbit, DLY 1000 usec,<output omitted>

Dann können Sie IPv6 auf Router A aktivieren und eine Adresse auf interfaceFastEthernet 0/0 konfigurieren. Wie in Beispiel 2-2 gezeigt, wird der Befehl ipv6 address2001:410:0:1::/64 eui-64 zwingt den Router, die 64-Bit-Adresse niedriger Ordnung der Adresse mithilfe der Link-Layer-Adresse der Schnittstelle (Ethernet-Mac-Adresse) zu vervollständigen. Die in diesem Beispiel verwendete Ethernet-MAC-Adresse lautet 00:50:3E:E4:4C:00.

Beispiel 2-2 Aktivieren von IPv6 auf dem Router und Konfigurieren von zwei Adressen auf der Schnittstelle FastEthernet 0/0 Mit dem Befehl ipv6 address

RouterA#configure terminalRouterA(config)#ipv6 unicast-routingRouterA(config)#int fastethernet 0/0RouterA(config-if)#ipv6 address 2001:410:0:1::/64 eui-64RouterA(config-if)#ipv6 address FEC0::1:0:0:1:1/64RouterA(config-if)#exitRouterA(config)#exit

Schließlich können Sie mit dem Befehl show ipv6 interface Parameter anzeigen, die sich auf die auf eine bestimmte Schnittstelle angewendete IPv6-Konfiguration beziehen.

In Beispiel 2-3 wird, sobald IPv6 auf dieser Schnittstelle aktiviert ist, die Link-localaddress FE80::250:3EFF:FEE4:4C00 automatisch aktiviert. Die mit dem Befehl ipv6 address angegebene Option EUI-64 weist den Router an, das 64-Bit-Format niedriger Ordnung 250:3EFF:FEE4:4C00 zum aggregierbaren präfix2001:410:0:1::/64. Die Site-lokale Adresse FEC0::1:0:0:1:1 wasstatically konfiguriert. Beachten Sie, dass nur eine Link-Local-Adresse aktiviert ist, obwohl es zwei Unicast-Adressen gibt.

Beispiel 2-3 ipv6-Schnittstelle anzeigen Zeigt Parameter in Bezug auf InterfaceFastEthernet an 0/0

RouterA#show ipv6 interface fastEthernet 0/0FastEthernet0/0 is up, line protocol is up IPv6 is enabled, link-local address is FE80::250:3EFF:FEE4:4C00 Global unicast address(es): 2001:410:0:1:250:3EFF:FEE4:4C00, subnet is 2001:410:0:1::/64 FEC0::1:0:0:1:1, subnet is FEC0:0:0:1::/64 Joined group address(es): FF02::1 FF02::2continues FF02::1:FF01:1 FF02::1:FFE4:4C00 MTU is 1500 bytes<output omitted>

Wie in Beispiel 2-3 gezeigt, verbindet die Schnittstelle automatisch mehrere multicastassigned Adressen. Hier ist die Bedeutung jeder Multicast-zugewiesenen Adresse:

FF02 ::1 — Repräsentiert alle Knoten und Router auf der Verbindung-lokal.

FF02::2-Repräsentiert alle Router auf dem Link-lokal.

FF02 ::1:FF01:1—Angeforderte-Knoten-Multicast-Adresse für Diemechanismen, die ARP ersetzen. Diese Adresse wird auch von DAD verwendet. Onesolicited-node Multicast address ist für jede Unicast-Adresse aktiviert, die auf der Schnittstelle konfiguriert ist. Daher ist diese Adresse die Multicastadresse des angeforderten Knotens, die sich auf die Unicastadresse FEC0 bezieht::1:0:0:1:1.

FF02 ::1:FFE4:4C00-Solicited-Knoten-Multicast-Adresse im Zusammenhang mit derunicast-Adresse 2001:410:0:1:250: 3EFF: GEBÜHR4:4C00.