第11章 拾遗5：IPv6和IPv4共存技术_ISATAP隧道技术

Posted 2020-10-08 浅墨浓香

6.3 ISATAP隧道技术

（1）基本概念

 

　　①在一个IPv4网络中主机与路由器之间创建一条ISATAP隧道，以便让该主机可以访问IPv6网络中的资源。

　　②条件：IPv4中的PC主机需要支持IPv4和IPv6双栈协议，然后需要一台支持ISATAP的路由器。该路由器可以在网络中的任何位置，只要PC能通过IPv4地址ping通它。

　　③当IPv4中的PC主机需要访问IPv6资源时，需要先与ISATAP路由器建立ISATAP隧道，然后根据路由器提供的IPv6前缀构造自己的IPv6地址，并将这台路由器设置为自己的IPv6默认网关。如此一来，这台PC就能够通过ISATAP路由器访问IPv6资源。

（2）ISATAP隧道技术原理

 

Ⅰ. ISATAP路由器配置：

　　A.分配IPv4地址：2.2.2.2/24。

　　B.创建tunnel接口用于ISATAP，该接口会根据IPv4产生一个64位的接口标识，并搭配fe80::形成tunnel接口的LinkLocal地址，格式fe80::0000:5efe:x.x.x.x（其中的x.x.x.x为IPv4地址）

　　C.为tunnel接口配置一个全局单播IPv6地址，可以手工配置，也可以通过+EUI64的方式构成的。如2001:1111::0000:5efe:0202.0202/64。

Ⅱ. ISATAP主机配置：

　　A.Win7系统上默认安装了IPv6协议栈，默认就会有一个ISATAP的虚拟网卡。

　　B.当给PC的物理网卡配置IPv4地址（如1.1.1.1/24），ISATAP虚拟网卡会自动根据该地址计算出一个LinkLocal地址，格式如：fe80::0200:5efe:1.1.1.1（或fe80::0200:5efe:0101.0101）。

Ⅲ. 当主机上配置了ISATAP后（用netsh命令，使其指向ISATAP路由器，见后面例子），会向ISATAP路由器发送RS消息请求IPv6前缀（如上图中的①）。

Ⅳ. 这个RS消息会在IPv4网络中被路由，最终转到ISATAP路由器。这将使得路由器立即以一个RA进行回应，这个RA消息里就包含ISATAP上所配置的那个IPv6全局单播地址的前缀。

Ⅴ. PC主机收到RA回应后，会拿出里头的IPv6前缀，随后在后面加上自己的ISATAP虚拟网卡的64位接口标识地址，构成一个IPv6全局单播地址，同时产生一条默认路由，指向ISATAP路由器的LinkLocal地址。

Ⅵ. 至此，PC主机就可以访问IPv6网络中的资源。它首先将IPv6数据包封装在IPv4数据包中，然后传给ISATAP路由器，再由ISATAP路由器解封装后转发给IPv6网络。

（3）ISATAP隧道实验

 

　　①R1路由器配置

//R1路由器
R1#conf t
R1(config)#interface fastEthernet 0/0
R1(config-if)#ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#exit
R1(config)#interface serial 2/0
R1(config-if)#clock rate 64000
R1(config-if)#ip address 131.107.0.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no sh
R1(config-if)#exit

　　②R2路由器配置

R2#config t
R2(config)#ipv6 unicast-routing   //启用IPv6路由转发功能
R2(config)#interface serial 2/0
R2(config-if)#ip address 131.107.0.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#exit
R2(config)#interface serial 2/1
R2(config-if)#clock rate 64000
R2(config-if)#ipv6 address 2001:2::1/64
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#exit
R2(config)#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 131.107.0.1
R2(config)#ipv6 route 2001:1::/64 2001:2::2
R2(config)#interface tunnel 0                  //配置ISATAP隧道接口
R2(config-if)#ipv6 address 2001:3::/64 eui-64  //必须指定用eui-64方式
R2(config-if)#no ipv6 nd suppress-ra           //在IPv6的接口上不会发送路由器公告报文
R2(config-if)#tunnel source 131.107.0.2        //隧道接口源地址
R2(config-if)#tunnel mode ipv6ip isatap
R2(config-if)#no sh
R2(config-if)#exit
R2(config)#
R2#show running-config   //查看路由器运行配置

　　③R3路由器配置

R3#conf t
R3(config)#ipv6 unicast-routing
R3(config)#interface serial 2/1
R3(config-if)#ipv6 address 2001:2::2/64
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#exit
R3(config)#interface fastEthernet 0/0
R3(config-if)#ipv6 address 2001:1::1/64
R3(config-if)#no sh
R3(config-if)#exit
R3(config)#ipv6 route 2001:3::/64 2001:2::1
R3(config)#exit

（4）Win7和Win8虚拟机设置

　　①Win8：设置IPv6地址为：2001:1::2/64，默认网关为2001:2::1

　　②Win7：IPv4地址（192.168.10.20/24，默认网关192.168.10.10），IPv6地址为自动获取。同时配置ISATAP隧道（以管理员身份运行CMD）：C:\\Windows\\system32>netsh interface ipv6 isatap set route 131.107.0.2  //使Win7指向ISATAP路由器。

　　③测试：在Win7上ping 2001:1::2

//给计算机配置ISATAP隧道，使其指向ISATAP路由器
C:\\Windows\\system32>netsh interface ipv6 isatap set route 131.107.0.2  //指向ISATAP路由器
确定。
C:\\Windows\\system32>ipconfig /all

以太网适配器 mynet:

   连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
   描述. . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) PRO/1000 MT Network Connection
   物理地址. . . . . . . . . . . . . : 00-0C-29-CB-FB-8B
   DHCP 已启用 . . . . . . . . . . . : 否
   自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是
   本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::244b:cbc4:696e:2be1%11(首选)
   IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.10.20(首选)
   子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.10.10
   DHCPv6 IAID . . . . . . . . . . . : 234884137
   DHCPv6 客户端 DUID  . . . . . . . : 00-01-00-01-20-9E-E3-1D-00-0C-29-CB-FB-8B

   DNS 服务器  . . . . . . . . . . . : 8.8.8.8
   TCPIP 上的 NetBios  . . . . . . . : 已启用

隧道适配器 isatap.{7CA5AC9B-1CDF-4B45-B5BA-875A2767632E}:    //ISATAP虚拟网卡的接口设置

   连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
   描述. . . . . . . . . . . . . . . : Microsoft ISATAP Adapter
   物理地址. . . . . . . . . . . . . : 00-00-00-00-00-00-00-E0
   DHCP 已启用 . . . . . . . . . . . : 否
   自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是
   IPv6 地址 . . . . . . . . . . . . : 2001:3::5efe:192.168.10.20(首选) //获取的IPv6前缀:2001:3::/64
   本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::5efe:192.168.10.20%12(首选) //本地链路地址
   默认网关. . . . . . . . . . . . . : fe80::5efe:131.107.0.2%12         //自动将ISATAP路由器设为网关
   DNS 服务器  . . . . . . . . . . . : 8.8.8.8
   TCPIP 上的 NetBIOS  . . . . . . . : 已禁用

C:\\Windows\\system32>ping 2001:1::2

正在 Ping 2001:1::2 具有 32 字节的数据:
来自 2001:1::2 的回复: 时间=95ms
来自 2001:1::2 的回复: 时间=60ms
来自 2001:1::2 的回复: 时间=91ms
来自 2001:1::2 的回复: 时间=121ms

2001:1::2 的 Ping 统计信息:
    数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
    最短 = 60ms，最长 = 121ms，平均 = 91ms

C:\\Windows\\system32>