IPv6 в cisco или будущее уже рядом (Часть 2)

Статические маршруты

Таблица маршрутизации протокола IPv6 по умолчанию содержит не только непосредственно подключённые сетки, но также и локальные адреса. Кроме того, в ней присутствует маршрут на групповые адреса.
R1#show ipv6 routing
IPv6 Routing Table - Default - 3 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route
HA - Home Agent, MR - Mobile Router, R - RIP, I1 - ISIS L1
I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP
EX - EIGRP external
C 2001:DB8::/64 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, directly connected
L 2001:DB8::1/128 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, receive
L FF00::/8 [0/0]
via Null0, receive

Привычным способом задаются статические маршруты в IPv6. Единственное, что хотелось бы отметить, что при использовании link-local адресов кроме самого адреса следующего перехода необходимо указать и интерфейс.

R1#conf t
R1(config)#ipv6 route ::/0 gi0/0 FE80::C801:42FF:FEA4:8
R1(config)#^Z
R1#show ipv6 routing
IPv6 Routing Table - Default - 4 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, U - Per-user Static route
HA - Home Agent, MR - Mobile Router, R - RIP, I1 - ISIS L1
I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary, D - EIGRP
EX - EIGRP external
S ::/0 [1/0]
via FE80::C801:42FF:FEA4:8, GigabitEthernet0/0
C 2001:DB8::/64 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, directly connected
L 2001:DB8::1/128 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, receive
L FF00::/8 [0/0]
via Null0, receive

Динамическая маршрутизация

Настройка динамической маршрутизации в IPv6 немногим сложнее. Во-первых, для добавления интерфейса в процесс маршрутизации команда network более не используется. Вместо этого на интерфейсе должна быть дана команда ipv6 eigrp 1 для включения EIGRP 1, либо ipv6 ospf 1 area 0 для добавления интерфейса в магистральную зону процесса OSPF 1. Процесс маршрутизации EIGRP для IPv6 по умолчанию выключен, поэтому его потребуется включить, но самой «приятной» особенностью является необходимость следить за назначением параметра router-id. При IPv4 маршрутизации данный параметр мог быть назначен вручную, либо выбран автоматически на основании IP-адресов, назначенных интерфейсам. Если на устройстве нет IPv4 адресов вовсе, то router-id для процессов динамической маршрутизации IPv6 может быть назначен только вручную.
Для элементарной сети, представленной на схеме ниже, проведём настройку EIGRP. Маршрутизатор R1 на интерфейсе Gi0/0 имеет адрес 2001:db8::1/64, R2 – 2001:db8::2/64.

Сначала настроим маршрутизатор R1.
R1#conf t
R1(config)#ipv6 router eigrp 1
R1(config-rtr)#no shut
R1(config-rtr)#eigrp router-id 1.1.1.1
R1(config-rtr)#int gi0/0
R1(config-if)#ipv6 eigrp 1
R1(config-if)#^Z
R1#show ipv6 eigrp interfaces
EIGRP-IPv6 Interfaces for AS(1)
Xmit Queue PeerQ Mean Pacing Time Multicast Pending
Interface Peers Un/Reliable Un/Reliable SRTT Un/Reliable Flow Timer Routes
Gi0/0 0 0/0 0/0 0 0/0 0 0
R1#show ipv6 eigrp neighbors
EIGRP-IPv6 Neighbors for AS(1)

Введём аналогичные команды на R2, после это EIGRP-соседство устанавливается между двумя маршрутизаторами.

R1#
*Mar 21 12:01:13.763: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv6 1: Neighbor FE80::C80E:21FF:FEE4:8 (GigabitEthernet0/0) is up: new adjacency
R1#show ipv6 eigrp neighbors
EIGRP-IPv6 Neighbors for AS(1)
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 Link-local address: Gi0/0 11 00:00:15 40 240 0 2
FE80::C80E:21FF:FEE4:8

На каждом из маршрутизаторов создадим интерфейс Loopback1, который будет эмулировать подключённые сети. На R1 интерфейсу Loopback1 назначим IPv6 адрес 2001:db8:1::1/64, на R2 – 2001:db8:2::1/64. Передать информацию о новых сетях в протокол динамической маршрутизации можно двумя способами: включить новый интерфейс в соответствующий протокол, либо выполнить перераспределение маршрутов (redistribute). Единственное, о чём следует помнить во втором случае, — о необходимости указания метрик. Метрика может быть указана либо в явном виде для каждого перераспределения, либо при помощи команды default-metric. Данное действие полностью аналогично IPv4, поэтому подробно останавливаться не будем.
Вывод с маршрутизатора R1.

R1#show ipv6 route
IPv6 Routing Table - default - 6 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 2001:DB8::/64 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, directly connected
L 2001:DB8::1/128 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, receive
C 2001:DB8:1::/64 [0/0]
via Loopback1, directly connected
L 2001:DB8:1::1/128 [0/0]
via Loopback1, receive
EX 2001:DB8:2::/64 [170/2560512]
via FE80::C80E:21FF:FEE4:8, GigabitEthernet0/0
L FF00::/8 [0/0]
via Null0, receive
R1#show run int loop 1
Building configuration...
Current configuration : 87 bytes
interface Loopback1
no ip address
ipv6 address 2001:DB8:1::1/64
ipv6 eigrp 1
end
R1#sho run | sec router
ipv6 router eigrp 1
eigrp router-id 1.1.1.1
Вывод с маршрутизатора R2.

R2#show ipv6 route
IPv6 Routing Table - default - 6 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 2001:DB8::/64 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, directly connected
L 2001:DB8::2/128 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, receive
D 2001:DB8:1::/64 [90/130816]
via FE80::C80D:1EFF:FE28:8, GigabitEthernet0/0
C 2001:DB8:2::/64 [0/0]
via Loopback1, directly connected
L 2001:DB8:2::1/128 [0/0]
via Loopback1, receive
L FF00::/8 [0/0]
via Null0, receive
R2#show run int loop 1
Building configuration...
Current configuration : 73 bytes
interface Loopback1
no ip address
ipv6 address 2001:DB8:2::1/64
end
R2#sho run | sec router
ipv6 router eigrp 1
eigrp router-id 2.2.2.2
redistribute connected
default-metric 1000 1 100 100 1500

Если в сети используется протокол BGP, то для управления им придётся воспользоваться несколько иным подходом: в BGP не создаются различные процессы для IPv4 и IPv6. Вместо этого внутри одного «родительского» процесса деление на версии протокола IP производится с помощью команды address-family. Ниже приводится вывод с маршрутизатора R1. Настройка R2 выполнена аналогично.

R1#show run | sec router bgp
router bgp 65001
bgp router-id 1.1.1.1
bgp log-neighbor-changes
neighbor 2001:DB8::2 remote-as 65002
!
address-family ipv4
no neighbor 2001:DB8::2 activate
exit-address-family
!
address-family ipv6
network 2001:DB8:1::/64
neighbor 2001:DB8::2 activate
exit-address-family
R1#show bgp ipv6 unicast summary
BGP router identifier 1.1.1.1, local AS number 65001
BGP table version is 3, main routing table version 3
2 network entries using 336 bytes of memory
2 path entries using 208 bytes of memory
2/2 BGP path/bestpath attribute entries using 272 bytes of memory
1 BGP AS-PATH entries using 24 bytes of memory
0 BGP route-map cache entries using 0 bytes of memory
0 BGP filter-list cache entries using 0 bytes of memory
BGP using 840 total bytes of memory
BGP activity 2/0 prefixes, 2/0 paths, scan interval 60 secs
Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd
2001:DB8::2 4 65002 12 12 3 0 0 00:07:34 1

R1#show bgp ipv6 unicast
BGP table version is 3, local router ID is 1.1.1.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter,
x best-external, a additional-path, c RIB-compressed,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
*> 2001:DB8:1::/64 :: 0 32768 i
*> 2001:DB8:2::/64 2001:DB8::2 0 0 65002 i

На момент написания статьи (конец марта 2014 года) в глобальной таблице маршрутизации (BGP full view или BGP full table) насчитывалось примерно 500000 префиксов для IPv4 и около 17000 записей для IPv6.
Конфигурирование протокола OSPF для работы в сети IPv6 производится схожим образом. Протокол, который надо включать и настраивать, называется OSPFv3. Он полностью независим от IPv4. Третья версия протокола содержит ряд изменений и дополнений по сравнению с предыдущей реализацией OSPF.

interface GigabitEthernet0/0
ipv6 enable
ipv6 ospf 1 area 0
router ospfv3 1
router-id 1.1.1.1
address-family ipv6 unicast
redistribute connected
exit-address-family

Списки доступа

В списках доступа также есть небольшие изменения. Так, например, установка листа на интерфейс производится командой ipv6 traffic-filter, например, ipv6 traffic-filter TEST in.

R2#show run | section access
ipv6 access-list TEST
deny icmp any any echo-reply
deny icmp any any echo-request
permit ipv6 any any
R2#show ipv6 access-list
IPv6 access list test
deny icmp any any echo-reply sequence 10
deny icmp any any echo-request (5 matches) sequence 20
permit ipv6 any any (28 matches) sequence 30
interface GigabitEthernet0/0
ipv6 address 2001:DB8::2/64
ipv6 eigrp 1
ipv6 traffic-filter TEST in

После установки листа TEST на интерфейс Gi0/0 в приведённой выше схеме маршрутизатор R2 перестаёт отвечать на эхо-запросы по протоколу ICMP.

R1#ping 2001:db8::2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 2001:DB8::2, timeout is 2 seconds:
AAAAA
Success rate is 0 percent (0/5)

Туннелирование в среде IPv4 и IPv6

Не менее интересный вопрос связан с работой туннелей, поддерживающих IPv6. Самыми простыми туннелями в среде IPv4 были IPIP (IP-in-IP) и GRE. При использовании GRE с введением IPv6 для администратора практически ничего не меняется, однако поддержки IPv6 в IPIP нет. Вместо IPIP можно использовать IPv6IP. Приятной возможностью GRE является его универсальность, благодаря которой можно переносить протоколы IPv4 и IPv6 как поверх транспортной сети с IPv4, так и поверх сети IPv6. За выбор протокола транспортной сети отвечают ключевые слова ip или ipv6 после команды tunnel mode gre.
Вернёмся к нашей схеме и настроим между двумя маршрутизаторами туннель GRE так, чтобы поверх него работал протокол IPv4, а сам туннель существовал в существующей сети IPv6. Листинг ниже представляет настройку туннельного интерфейса маршрутизатора R1. Устройство R2 конфигурируется аналогично.

R1#show run int tunnel 1
interface Tunnel1
ip address 192.168.0.1 255.255.255.252
tunnel source GigabitEthernet0/0
tunnel mode gre ipv6
tunnel destination 2001:DB8::2
tunnel path-mtu-discovery
end
R1#ping 192.168.0.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.0.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 48/87/120 ms

На сегодняшний день, скорее всего, администратор столкнётся с противоположной ситуацией: потребуется передавать IPv6 трафик поверх сети IPv4. Конфигурация в этом случае симметрична: настройки IPv4 и IPv6 меняются местами.
Кроме перечисленных туннелей существует ещё несколько распространённых типов: 6to4, 6in4, 6rd, Teredo, ISATAP, однако их рассмотрение выходит далеко за рамки данного материала. Сосуществование сетей IPv4 и IPv6 может происходить по одному из трёх сценариев: использование разнообразных туннелей, о которых упоминалось выше, в режиме dual stack, при котором всеми устройствами одновременно поддерживаются обе версии протокола IP, либо при помощи трансляций, например, NAT-PT.

Виртуальные процессы маршрутизации (VRF)

Ещё одна тема, которой хотелось бы коснуться в рамках беглого рассмотрения IPv6 – VRF. Конфигурирование VRF в многопротокольной среде производится немного иначе – без указания ключевого ip в начале. Здесь также используется подход с address-family, который мы видели при настройки BGP. При создании VRF используется ключевое слово definition.

R1#conf t
R1(config)#vrf definition test
R1(config-vrf)#rd 1:1
R1(config-vrf)#address-family ?
ipv4 Address family
ipv6 Address family
R1(config-vrf)#address-family ipv6
R1(config-vrf-af)#?
IP VPN Routing/Forwarding instance configuration commands:
default Set a command to its defaults
exit-address-family Exit from vrf address-family configuration submode
export VRF export
import VRF import
inter-as-hybrid Inter AS hybrid mode
maximum Set a limit
mdt Backbone Multicast Distribution Tree
no Negate a command or set its defaults
protection Configure local repair
route-target Specify Target VPN Extended Communities
snmp Modify snmp parameters
R1(config-vrf-af)# int loop 2
R1(config-if)#vrf forwarding test
R1(config-if)#^Z
R1#show vrf
Name Default RD Protocols Interfaces
test 1:1 ipv6 Lo2

Добавление протокола маршрутизации в VRF производится также с использованием опции address-family. Добавить в VRF можно не только поименованные процессы, но и пронумерованные.

R1#show run | sec router
router eigrp test
address-family ipv6 unicast vrf test autonomous-system 1
topology base
exit-af-topology
eigrp router-id 1.1.1.1
exit-address-family
R1#show run int gi0/0
interface GigabitEthernet0/0
vrf forwarding test
no ip address
media-type gbic
speed 1000
duplex full
negotiation auto
ipv6 address 2001:DB8::1/64
end
R1#show ipv6 route vrf test
IPv6 Routing Table - test - 4 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 2001:DB8::/64 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, directly connected
L 2001:DB8::1/128 [0/0]
via GigabitEthernet0/0, receive
D 2001:DB8:2::/64 [90/2570240]
via FE80::C80E:21FF:FEE4:8, GigabitEthernet0/0
L FF00::/8 [0/0]
via Null0, receive
R1#show eigrp address-family ipv6 vrf test neighbors
EIGRP-IPv6 VR(test) Address-Family Neighbors for AS(1)
VRF()
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 Link-local address: Gi0/0 10 00:01:53 56 336 0 3
FE80::C80E:21FF:FEE4:8
==========================

Завершая этот вводный кусочек хочется отметить следующее.
1. Администраторам стало сложнее запоминать адресацию своих сетей.
2. Требуется освоиться с длиннющей записью сетей/хостов в IPv6.
3. Нужно привыкнуть и освоить автоматический поиск и исследование соседей (маршрутизаторов и конечных станций), смириться с отсутствием широковещания.
4. Наличие канальной информации об узле сразу в IP-адресе. Протокол ARP (или иные) в большинстве случаев более не требуются – вполне достаточно использования EUI-64 для определения хоста.
5. Не так страшен черт, как его малюют: IP и есть IP – идеологически все очень близко, замена транспорта не существенно влияет на идеологию современных сетей передачи данных.
6. Использование в IPv6 трансляции сетевых адресов NAT/PAT, довольно ресурсоёмкой операции, в большинстве ситуаций более не требуется.
7. В сети могут существовать несколько хостов с абсолютно идентичными валидными маршрутизируемыми IPv6 адресами. Это так называемый anycast. Также стоит привыкнуть к наличию на разных интерфейсах маршрутизаторов адресов из одной и той же подсети не маршрутизируемых link-local адресов.
8. Можно постепенно мигрировать от IPv4 к IPv6, либо поддерживать оба протокола в течение времени, необходимого на глобальный переход к IPv6.
9. Компания Cisco и другие производители сетевого оборудования уже давно готовы к переходу на IPv6. Дело за администраторами.

Источник: anticisco.ru/blogs/2014/05/ipv6-в-cisco-или-будущее-уже-рядом-часть-2/

IPv6 в Cisco или будущее уже рядом (Часть 1)

Введение

Протокол IPv6 является наследником повсеместно используемого сегодня протокола IP четвёртой версии, IPv4, и естественно, наследует большую часть логики работы этого протокола. Так, например, заголовки пакетов в IPv4 и IPv6 очень похожи, используется та же логика пересылки пакетов – маршрутизация на основе адреса получателя, контроль времени нахождения пакета в сети с помощью TTL и так далее. Однако, есть и существенные отличия: кроме изменения длины самого IP-адреса произошёл отказ от использования широковещания в любой форме, включая направленное (Broadcast, Directed broadcast). Вместо него теперь используются групповые рассылки (multicast). Также исчез ARP-протокол, функции которого возложены на ICMP, что заставит отделы информационной безопасности внимательнее относиться к данному протоколу, так как простое его запрещение уже стало невозможным. Мы не станем описывать все изменения, произошедшие с протоколом, так как читатель сможет с лёгкостью найти их на большинстве IT-ресурсов. Вместо этого покажем практические примеры настройки устройств на базе Cisco IOS для работы с IPv6.
Многие начинающие сетевые специалисты задаются вопросом: «Нужно ли сейчас начинать изучать IPv6?» На наш взгляд, сегодня уже нельзя подходить к IPv6 как к отдельной главе или технологии, вместо этого все изучаемые техники и методики следует отрабатывать сразу на обоих версиях протокола IP. Так, например, при изучении работы протокола динамической маршрутизации EIGRP стоит проводить настройку тестовых сетей в лаборатории как для IPv4, так и для IPv6 одновременно. Перейдём от слов к делу!

Адресация в IPv6

Длина адреса протокола IPv6 составляет 128 бит, что в четыре раза больше той, которая была в IPv4. Количество адресов IPv6 огромно и составляет 2128≈3,4⋅1038. Сам адрес протокола IPv6 можно разделить на две части: префикс и адрес хоста, которую ещё называют идентификатором интерфейса. Такое деление очень похоже на то, что использовалось в IPv4 при бесклассовой маршрутизации.

Адреса в IPv6 записываются в шестнадцатеричной форме, каждая группа из четырёх цифр отделяется двоеточием. Например, 2001:1111:2222:3333:4444:5555:6666:7777.

Маска указывается через слеш, то есть, например, /64.

В адресе протокола IPv6 могут встречаться длинные последовательности нулей, поэтому предусмотрена сокращённая запись адреса. Во-первых, могут не записываться начальные нули каждой группы цифр, то есть вместо адреса 2001:0001:0002:0003:0004:0005:0006:7000 можно записать 2001:1:2:3:4:5:6:7000. Конечные нули при этом не удаляются. В случае, когда группа цифр в адресе (или несколько групп подряд) содержит только нули, она может быть заменена на двойное двоеточие. Например, вместо адреса 2001:1:0:0:0:0:0:1 может использоваться сокращённая запись вида 2001:1::1. Стоит отметить, что сократить адрес таким образом можно только один раз.

Ниже приводятся правильные и неправильные формы записи IPv6 адресов.
Правильная запись.
2001:0000:0db8:0000:0000:0000:07a0:765d
2001:0:db8:0:0:0:7a0:765d
2001:0:db8::7a0:765d

Ошибочная форма.
2001::db8::7a0:765d
2001:0:db8::7a:765d

Забавные сокращения.
::/0 – шлюз по умолчанию
::1 – loopback
2001:2345:6789::/64 – адрес какой-то сети

Однако не все адреса протокола IPv6 могут быть назначены узлам в глобальной сети. Существует несколько зарезервированных диапазонов и типов адресов. Адрес IPv6 может относиться к одному из трёх следующих типов.
• Unicast
• Multicast
• Anycast

Адреса Unicast очень похожи на аналогичные адреса протокола IPv4, они могут назначаться интерфейсам сетевых устройств, серверам и хостам конечных пользователей. Групповые или Multicast адреса предназначены для доставки пакетов сразу нескольким получателям, входящим в группу. При использовании Anycast адресов данные будут получены ближайшим узлом, которому назначен такой адрес. Стоит обратить особое внимание на то, что в списке поддерживаемых протоколом IPv6 адресов отсутствуют широковещательные адреса. Даже среди Unicast адресов существует более мелкое дробление на типы.
• Link local
• Global unicast
• Unique local
Адреса, относящиеся к группе Unique local, описаны в RFC 4193 и по своему назначению очень похожи на приватные адреса протокола IPv4, описанные в RFC 1918. Адреса группы Link local предназначены для передачи информации между устройствами, подключёнными к одной L2-сети. Большинство адресов из диапазона Global unicast могут быть назначены интерфейсам конкретных сетевых узлов. Список зарезервированных адресов представлен ниже.

Адрес	Маска	Описание	Заметки
::	128	-	Аналог 0.0.0.0 в IPv4
::1	128	Loopback	Аналог 127.0.0.1 в IPv4
::xx.xx.xx.xx	96	Встроенный IPv4	IPv4 совместимый. Устарел, не используется
::ffff:xx.xx.xx.xx	96	IPv4, отображённый на IPv6	Для хостов, не поддерживающих IPv6
2001:db8::	32	Документирование	Зарезервирован для примеров. RFC 3849
fe80:: — febf::	10	Link-local	Аналог 169.254.0.0/16 в IPv4
fc00::	7	Unique Local Unicast	Пришёл на смену Site-Local. RFC 4193
ffxx::	8	Multicast	-

Базовая настройка интерфейсов

Включение маршрутизации IPv6 производится с помощью команды ipv6 unicast-routing. В принципе, поддержка маршрутизатором протокола IPv6 будет производиться и без введения указанной команды, однако без неё устройство будет выполнять функции хоста для IPv6. Многие команды, к которым вы привыкли в IPv4, присутствуют также и в IPv6, однако для них вместо опции ip нужно будет указывать слово ipv6.
Настройка адреса на интерфейсе возможна несколькими способами. При одном лишь включении поддержки IPv6 на интерфейсе автоматически назначается link-local адрес.

R1#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
R1(config)#int gi0/0
R1(config-if)#ipv6 enable
R1(config-if)#^Z
R1#show ipv6 int bri
Ethernet0/0 [administratively down/down]
unassigned
GigabitEthernet0/0 [up/up]
FE80::C800:3FFF:FED0:A008

Вычисление части адреса link-local производится с помощью алгоритма EUI-64 на основе MAC-адреса интерфейса. Для этого в середину 48 байтного МАС-адреса автоматически дописывается два байта, которые в шестнадцатеричной записи имеют вид FFFE, а также производится инвертирование седьмого бита первого байта MAC-адреса. На рисунках ниже схематично показана работа обсуждаемого алгоритма.

Сравните указанные выше link-local адрес с физическим адресом интерфейса Gi0/0 маршрутизатора (несущественная часть вывода команды sho int Gi0/0 удалена).

R1#show int gi0/0
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
Hardware is i82543 (Livengood), address is ca00.3fd0.a008 (bia ca00.3fd0.a008)
EUI-64 часть IPv6 адреса: CA00:3FFF:FED0:A008.

Назначение адреса на интерфейс вручную производится с помощью команды ipv6 address, например, ipv6 address 2001:db8::1/64. Возможно лишь указывать адрес сегмента сети, оставшаяся часть будет назначаться автоматически с использованием преобразованного с помощью EUI-64 физического адреса интерфейса, для чего используйте команду с ключевым словом eui-64.

R2#conf t
R2(config)#int gi0/0
R2(config-if)#ipv ad 2001:db8::/64 eui-64
R2(config-if)#^Z
R2#show ipv6 int bri
Ethernet0/0 [administratively down/down]
unassigned
GigabitEthernet0/0 [up/up]
FE80::C801:42FF:FEA4:8
2001:DB8::C801:42FF:FEA4:8

Обмен сообщениями внутри одного L2-сегмента только с помощью адресов link-local возможен и в некоторых случаях используется, однако в большинстве ситуаций интерфейсу должен быть назначен обычный маршрутизируемый IPv6-адрес. Так, например, соседство по протоколам OSPF или EIGRP устанавливается с использованием link-local адресов. Автоматический поиск соседа и другие служебные протоколы также работают по link-local адресам

R1#sho ipv6 int brief
Ethernet0/0 [administratively down/down]
unassigned
GigabitEthernet0/0 [up/up]
FE80::C800:42FF:FEA4:8
2001:DB8::1
R1#sho ipv ei ne
IPv6-EIGRP neighbors for process 1
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 Link-local address: Gi0/0 12 00:01:03 39 234 0 3
FE80::C801:42FF:FEA4:8

R1#ping FE80::C801:42FF:FEA4:8

Output Interface: GigabitEthernet0/0
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to FE80::C801:42FF:FEA4:8, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of FE80::C800:42FF:FEA4:8
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/20/48 ms

Естественно, сохранилась и возможность автоматического назначения адреса в IPv6 с помощью протокола DHCP. Стоит, правда, отметить, что в IPv6 существует два различных типа DHCP: stateless и stateful, настройка которых производится с помощью команд ipv6 address autoconfig и ipv6 address dhcp соответственно.

Как уже было отмечено ранее, в IPv6 протокол ARP более не используется. Определение соседей производится с помощью протокола NDP (Neighbor Discovery Protocol) путём обмена сообщениями ICMP, отправляя их на групповой адрес FF02::1.

R1#show ipv6 neighbors
IPv6 Address Age Link-layer Addr State Interface
FE80::C801:42FF:FEA4:8 25 ca01.42a4.0008 STALE Gi0/0

В операционных системах семейства Windows также присутствует возможность просмотра списка соседей (аналог команды arp –a), правда, теперь придётся использовать более длинный системный вызов.

C:\>netsh interface ipv6 show neighbors
Interface 1: Loopback Pseudo-Interface 1
Internet Address Physical Address Type
-------------------------------------------- ----------------- -----------
ff02::c Permanent
ff02::16 Permanent
ff02::1:2 Permanent
ff02::1:3 Permanent
ff02::1:ff1e:f939 Permanent
Interface 24: Подключение по локальной сети 4
Internet Address Physical Address Type
-------------------------------------------- ----------------- -----------
2001:db8:0: 5::1 00-11-5c-1b-3d-49 Reachable (Router)
fe80::ffff:ffff:fffe Unreachable Unreachable
fe80::211:5cff:fe1b:3d49 00-11-5c-1b-3d-49 Stale (Router)
fe80::218:f3ff:fe73:33d7 Unreachable Unreachable
fe80::a541:1a9:3b2d:7734 Unreachable Unreachable
ff02::1 33-33-00-00-00-01 Permanent
ff02::2 33-33-00-00-00-02 Permanent
ff02::c 33-33-00-00-00-0c Permanent
ff02::16 33-33-00-00-00-16 Permanent
ff02::1:2 33-33-00-01-00-02 Permanent
ff02::1:3 33-33-00-01-00-03 Permanent
ff02::1:ff00:0 33-33-ff-00-00-00 Permanent
ff02::1:ff00:1 33-33-ff-00-00-01 Permanent

Похожим образом осуществляется поиск маршрутизаторов в локальном сегменте, правда, в этом случае отправка пакетов производится на адрес FF02::2. Заинтересованный узел отправляет сообщение RS (Router Solicitation), на которое получает ответ RA (Router Advertisement) от маршрутизатора. Указанный ответ содержит параметры работы IP-протокола в данной сети. Описанный процесс представлен на рисунке ниже.

Обнаружение маршрутизатора, подключённого к сегменту локальной сети, используется для получения узлом адреса IPv6 с помощью процедуры stateless address autoconfiguration (SLAAC), которую ещё называют Stateless DHCP.

(продолжение в виде маршрутизации, туннелирования и VRF — следует).
Статья написана Максимом Климановым (foxnetwork.ru, я — соавтор), который попросил меня опубликовать ее для широкого круга читателей.

Источник: anticisco.ru/blogs/2014/05/ipv6-в-cisco-или-будущее-уже-рядом-часть-1/