Cisco GNS3教程，GNS3搭建IPv6 6rd环境，Linux 配置 IPv6 6rd详析
Cisco GNS3 IPv6 6rd实验
1、回顾
前文：https://www.cnblogs.com/kingpop/p/14054321.html
在描述Cisco GNS3搭建6rd实验之前，再来回顾下，之前讲的Linux下搭建6rd的步骤，上次只是给了一个简单的例子，并没有详细说出每个步骤的具体的作用；并且，通过对6rd原理的了解，我们可以认识到，更为普通的情况下，IPv6的前缀长度可以小于64bit的，只需要满足条件：
IPv6前缀长度 + 32 - IPv4通用前缀 - IPv4通用后缀长度 ≤ 64
此外，就Cisco设备针对IPv6的6rd功能实现来讲，提到的IPv4通用前缀和IPv4通用后缀两个概念，在当前的Linux内核中是否均支持呢？我们用实际代码来说话（如果有理解上的出入，还望各位指出）；直接步入关键函数：
static bool check_6rd(struct ip_tunnel *tunnel, const struct in6_addr *v6dst,
__be32 *v4dst)
{
#ifdef CONFIG_IPV6_SIT_6RD
if (IPv6_prefix_equal(v6dst, &tunnel->ip6rd.prefix,
tunnel->ip6rd.prefixlen)) {
unsigned int pbw0, pbi0;
int pbi1;
u32 d;
/* 整个计算目的IPv4地址的过程。*/
pbw0 = tunnel->ip6rd.prefixlen >> 5;
pbi0 = tunnel->ip6rd.prefixlen & 0x1f;
/* 从目的IPv6地址中取出 IPv4 不共用的部分，如192.168.10.10中 10.10 */
d = tunnel->ip6rd.relay_prefixlen < 32 ?
(ntohl(v6dst->s6_addr32[pbw0]) << pbi0) >>
tunnel->ip6rd.relay_prefixlen : 0;
pbi1 = pbi0 - tunnel->ip6rd.relay_prefixlen;
if (pbi1 > 0)
d |= ntohl(v6dst->s6_addr32[pbw0 + 1]) >>
(32 - pbi1);
/* 将配置的IPv4通用前缀和获取不通用的部分或运算计算出IPv4目的地址 */
*v4dst = tunnel->ip6rd.relay_prefix | htonl(d);
return true;
}
#else
if (v6dst->s6_addr16[0] == htons(0x2002)) {
/* 6to4 v6 addr has 16 bits prefix, 32 v4addr, 16 SLA, ... */
memcpy(v4dst, &v6dst->s6_addr16[1], 4);
return true;
}
#endif
return false;
}
说了这么多了，我们也就清楚，Linux下，仅支持设置IPv4通用前缀长度，不支持IPv4通用后缀长度。现在，以Linux系统为基础环境，构建一个48的IPv6前缀长度和16的IPv4通用前缀长度的6rd环境。相关拓扑图和配置如下：
拓扑结构如上图所示，实际配置不同的是IPv6的前缀，将IPv6的前缀修订为2012:db8:2300::/48。
#配置CE设备
ip address add 192.168.110.27 dev eth0
ip link set eth0 up
ip tunnel add kali006rd mode sit local 192.168.110.27
ip tunnel 6rd dev kali006rd 6rd-prefix 2012:db8:2300::/48 6rd-relay_prefix 192.168.0.0/16
ip link set kali006rd up
ip -6 addr add 2012:db8:2300:6e1b::1/64 dev kali006rd
ip -6 route add 2012:db8:2300::/64 dev kali006rd
ip -6 route add default via ::192.168.147.136
CE配置命令这么多，是哪条命令完成设定IPv6前缀和IPv4通用前缀的呢？以及隧道口的IPv6地址是否是可以随意设定的呢？答案当然不是的。
命令：
ip tunnel 6rd dev kali006rd 6rd-prefix 2012:db8:2300::/48 6rd-relay_prefix 192.168.0.0/16
这条命令即完成IPv6的前缀设定和IPv4通用前缀的设定。等效于Cisco设备中的配置：
interface Tunnel0
tunnel6rd IPv4 prefix-len 16
tunnel6rd prefix 2001:db80:2300::/48
再者是隧道接口的IPv6地址如何确定？如果还记之前博客里面写的6rd原理，你就应该清楚的知道IPv6地址的前缀是有IPv6前缀和IPv4地址共同决定的。
命令：
ip -6 addr add 2012:db8:2300:6e1b::1/64 dev kali006rd
2012:db8:2300 即设定的IPv6运营商分配的前缀
6e1b 即需要嵌入到IPv6前缀中的部分IPv4信息，由于已经设定了通用前缀为192.168.0.0/16也即是 192.168这两个字节不需要嵌入到IPv6前缀中，只需要将剩余的部分嵌入到IPv6前缀中。
命令：
ip -6 route add default via ::192.168.147.136
不知道你们是否好奇这一条命令，作用到底是什么？为什么需要他？为啥搭建6to4的时候不需要呢？在回顾下上一篇博客中讲到的CE与CE通信以及CE和IPv6 internet网的通信时，报文的封装过程。
一句话解释就是：
CE到CE，封装的IPv4目的地址是从IPv6目的地址中获取的；当我们访问IPv6 Internet时，我们是要通过6rd的br路由器来与之通信的。因此我们需要先将报文送到br路由器，因此IPv6默认路由 via后面跟的IPv4地址为br路由器的IPv4地址（这个很关键，突然想起了dota情书的口头禅了：这很关键！）。
#配置ISP
ip address add 192.168.147.1 dev eth0
ip link set eth0 up
ip address add 192.168.110.1 dev eth1
ip link set eth1 up
#配置BR设备
ip address add 192.168.147.136 dev eth0
ip link set eth0 up
ip tunnel add kali006rd mode sit local 192.168.147.136
ip tunnel 6rd dev kali006rd 6rd-prefix 2012:db8:2300::/48 192.168.0.0/16
ip link set kali006rd up
ip -6 addr add 2012:db8:2300:9388::1/64 dev kali006rd
ip -6 route add 2012:db8:2300::/48 dev kali006rd
#在CE设备测试连通性：
root@kalimk:~# ping6 2012:db8:2300:9388::1 -c 5
PING 2012:db8:c0a8:9388::1(2012:db8:c0a8:9388::1) 56 data bytes
64 bytes from 2012:db8:c0a8:9388::1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.759 ms
64 bytes from 2012:db8:c0a8:9388::1: icmp_seq=2 ttl=64 time=1.64 ms
64 bytes from 2012:db8:c0a8:9388::1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.769 ms
64 bytes from 2012:db8:c0a8:9388::1: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.606 ms
64 bytes from 2012:db8:c0a8:9388::1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.710 ms
--- 2012:db8:c0a8:9388::1 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 received, 0% packet loss, time 4065ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.606/0.897/1.642/0.376 ms
#在BR设备创建一个IPv6/IPv4 Internet
ip link del kaliBr0
ip link add dev kaliBr0 type bridge
ip link set kaliBr0 up
ip -6 addr add 2233:ccc::1/64 dev kaliBr0
#在CE设备测试连通性：
root@kalimk:~# ping6 2233:ccc::1
PING 2233:ccc::1(2233:ccc::1) 56 data bytes
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.723 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.424 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.722 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=4 ttl=64 time=1.69 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.887 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=6 ttl=64 time=1.62 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=7 ttl=64 time=0.603 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=8 ttl=64 time=0.642 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=9 ttl=64 time=0.596 ms
64 bytes from 2233:ccc::1: icmp_seq=10 ttl=64 time=0.677 ms
--- 2233:ccc::1 ping statistics ---
10 packets transmitted, 10 received, 0% packet loss, time 9138ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.424/0.858/1.687/0.413 ms
2、Cisco GNS3环境搭建
讲之前，我们先来唠唠嗑吧，我为啥突然想起来要写个这个呢？
讲实话，搭建这个GNS3环境之前，我也是百度的，肯定有写的很好的，也有写的言简意赅的。我中和几篇文章，再折腾了好久才把环境搭建起来，这可能是我没太多耐心去读哪些文章。不过更为重要的原因是：每当我看到这里需要一个软件或者其他GNS3以外的东西时，都没有访问地址或资源链接，搜索到了，那个C币（CSDN）价格很喜人。我没有给他机会，我还是继续认真的百度，必应去了。哈哈哈哈哈。。。
不过安装完GNS3之后，发现最新的GNS3 2.XX版本真的很好用，比以前的好用多了，之前1.XX版本时，那个内存吃的，界面操作也不是很流畅。最近优化了不少哇。
让我们步入正题吧。
2.1 软件及工具下载方式
在GNS3官网上先注册一个账号，因为只有有了账号才能够免费下载对应的软件。
GNS3：https://gns3.com/software/download；根据自己的需求选择Windows, Linux, MAC版本。
GNS3镜像包（也即是界面中的路由器、交换机）：
- 百度云盘：https://pan.baidu.com/s/1WnIcOE9Qo27yHIMMgtxPuw 提取码: 3bt8
- 其他地址：http://srijit.com/working-cisco-ios-gns3/
当需要搭建与外部通信（如：宿主机，Internet网）时，所使用到的GNS3虚拟机，
根据自己的需要下载匹配的版本：https://gns3.com/software/download-vm
（后续，更新在百度云盘中…）
其他：https://github.com/GNS3；github GNS3项目托管。
2.2 GNS3使用时常用操作
2.2.1 导入IOS镜像包
注：这里需要使用到IOS image文件，自己记得在前面提供的下载方式中去下载。
步骤1：点击菜单栏，Edit --> Preferences
步骤2：点击 New
步骤3：点击Next，选择我们已经下载好的IOS image文件，完成加载，其他默认即可，自己可以按需配置，作为新手的我，都是默认选项。
在选择Network Adapters时，可以根据自己的需求来增加一个槽。
如：slot1中下拉框中的NM-4T、NM-16ESW（对应到实体路由器就是一张板卡，板卡含有多个接口（以太接口、serial接口等））。这里slot0中的默认的GT96100-FE是一张含有两个fast接口的板卡。
这些配置，后期都可以再更改的。当前这里，一直点击Next按钮知道点击Finish完成。
当前，实验使用的是，c7200。记得加载c7200的IOS image包。
2.2.2 配置GNS3 VM
使用GNS3 VM作为一个Server。
步骤1：菜单栏，Help Setup Wizard，点击Next
默认配置即可，再点击Next Next，直到界面：
如果界面VM name的下拉框中，没有GNS3 VM，这是因为，你没有将之前下载的GNS3 VM 虚拟机加载到VMware中。相应的操作如下：
来完成GNS VM虚拟机的导入（当前我使用的VMware， Virtual Box的用户自行实验）。
再次GNS VM界面的Refresh按钮刷新，即可看到GNS3 VM的选项。点击Next直到Finish。
最后，最后：
重启GNS3软件，GNS3 VM会自动跟随启动的。
如果一切正常，VM虚拟机有如下界面弹出：
键入Enter键后，弹出的界面：
目前而言，主要关注的是：
- Shell: Open a shell #启动一个shell命令行
- Network: Configure network settings # 配置网络IP地址等相关信息，配置后，虚拟机将会自动重启。
有个小疑问：进入到shell后，怎么再次回到这个界面，没有办法。
注：设备中，需要使用ip 等命令，或执行命令时，提示无权限时，记得在命令前加：sudo 关键字。
2.2.3 连接网线
启动GNS3软件，创建一个项目：File New blank project。
点击图中1出的路由器图标，在旁边就会列出，我们之前所加载的IOS image对应的路由器设备。
选择对应的路由器，将其拖拽到图中2旁边的空白区域，进行编辑，连接网线。上图中的【云朵图标】在图中1处的显示器图片栏目下面：
连接网线：
启动路由器，并进入命令行：
右键，需要启动的路由器，如：6r_br_router，选择start；再双击设备，即可进入命令行：
2.3 配置6rd
现在，终于可以开始搭建6rd环境了。拓扑如下：
IPv4地址配置：
6rd_br_router: gi 0/0 192.168.10.10
IPv4-Network: 与br_router连接的接口的IPv4地址为 192.168.10.1
与ce_route连接的接口的IPv4地址为 192.168.1.2
6rd_ce_router: gi 0/0 192.168.1.10
注：IPv4-Network的地址配置是在GNS VM 中去配置的。
确保6r_br_route和6r_ce_router的互通性：
如果不能正常ping通，可以配置arpa来完成：
arp 192.168.1.10 000c.291f.1598 ARPA
arp 目的地址 吓一跳MAC地址 ARPA
6rd_br_router的配置如下：
interface Tunnel1
no ip address
no ip redirects
IPv6 address 2001:DB80:A0A::1/48
tunnel source GigabitEthernet0/0
tunnel mode IPv6ip 6rd
tunnel 6rd IPv4 prefix-len 16
tunnel 6rd prefix 2001:DB80::/32
!
interface Ethernet0/0
no ip address
shutdown
duplex auto
!
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.10.10 255.255.255.0
duplex full
speed 1000
media-type gbic
negotiation auto
!
ip forward-protocol nd
no ip http server
no ip http secure-server
!
!
ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/0
!
no cdp log mismatch duplex
arp 192.168.1.10 000c.291f.1598 ARPA
IPv6 route 2001:DB80::/32 Tunnel1
IPv6 route ::/0 2001:DB80::1
6rd_ce_router的配置如下：
interface Tunnel1
no ip address
no ip redirects
IPv6 address 2001:DB80:10A::1/48
tunnel source GigabitEthernet0/0
tunnel mode IPv6ip 6rd
tunnel 6rd IPv4 prefix-len 16
tunnel 6rd prefix 2001:DB80::/32
tunnel 6rd br 192.168.10.10
!
interface Ethernet0/0
no ip address
shutdown
duplex auto
!
interface GigabitEthernet0/0
ip address 192.168.1.10 255.255.255.0
duplex full
speed 1000
media-type gbic
negotiation auto
!
ip forward-protocol nd
no ip http server
no ip http secure-server
!
!
ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 GigabitEthernet0/0
!
no cdp log mismatch duplex
arp 192.168.10.10 000c.291f.15a2 ARPA
arp 192.168.10.12 000c.291f.15a2 ARPA
IPv6 route 2001:DB80::/32 Tunnel1
IPv6 route ::/0 Tunnel1
6rd互通性测试：
Wireshark抓取报文：
