項目9 使用GRE隧道實現(xiàn)Jan16公司與分部的互聯(lián)

項目9使用GRE隧道實現(xiàn)Jan16公司與分部的互聯(lián)目錄項目描述項目需求分析項目相關(guān)知識項目規(guī)劃設(shè)計項目實施項目驗證項目描述項目描述Jan16公司業(yè)務(wù)拓展，在X市成立了Jan16公司分部。公司網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面升級到IPv6，要求公司總部與分部之間使用IPv6網(wǎng)絡(luò)進行通信。公司拓撲如圖9-1所示，具體要求如下：（1）公司總部與分部均由出口網(wǎng)關(guān)路由器連接部門PC，路由器和PC均支持雙棧協(xié)議。（2）運營商網(wǎng)絡(luò)目前僅能支持IPv4協(xié)議，需要通過配置手動隧道協(xié)議，實現(xiàn)總部與分部IPv6網(wǎng)絡(luò)互通。項目需求分析項目需求分析Jan16公司網(wǎng)絡(luò)由總部及分部A組成，已全面升級為IPv6網(wǎng)絡(luò)，連接總部與分部的運營商網(wǎng)絡(luò)僅支持IPv4網(wǎng)絡(luò)?？梢酝ㄟ^配置手動隧道IPv6OverIPv4GRE，來實現(xiàn)總部與分部之間的IPv6網(wǎng)絡(luò)互通。因此，本項目可以通過以下工作任務(wù)來完成。（1）配置運營商路由器。（2）配置公司路由器及PC的IP地址。（3）配置出口路由器的IPv4缺省路由，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的IPv4網(wǎng)絡(luò)互通。（4）配置IPv6OverIPv4GRE隧道,實現(xiàn)總部與分部之間的IPv6網(wǎng)絡(luò)通過隧道互通。項目相關(guān)知識9.1IPv6OverIPv4隧道技術(shù)概述隧道（Tunnel）技術(shù)也是IPv6過渡技術(shù)的一種。如圖9-2所示，隧道是一種數(shù)據(jù)封裝技術(shù)，它利用一種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議來將其他協(xié)議產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)載荷，然后封裝在自己的報文中，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸（邊界路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)查找路由表時，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的出接口為隧道接口，便會進行數(shù)據(jù)封裝）。當IPv6網(wǎng)絡(luò)A的數(shù)據(jù)要穿越IPv4網(wǎng)絡(luò)到達IPv6網(wǎng)絡(luò)B時，因為IPv6與IPv4互不兼容，所以需要在RTA和RTB（兩端的設(shè)備都要支持雙棧協(xié)議）上配置隧道技術(shù)，通過隧道技術(shù)將IPv6數(shù)據(jù)作為IPv4數(shù)據(jù)載荷，封裝在IPv4報文頭后面，才能讓數(shù)據(jù)通過IPv4網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絀Pv6網(wǎng)絡(luò)B中。這便是隧道技術(shù)的關(guān)鍵。9.1IPv6OverIPv4隧道技術(shù)概述一個隧道需要有一個起點和一個終點，起點和終點確定了以后，隧道也就可以確定了。IPv6overIPv4隧道起點的IPv4地址必須為手工配置，而終點的 IPv4地址有手工配置和自動獲取兩種方式。（1）手動隧道：邊界設(shè)備不能自動獲得隧道終點的IPv4地址，需要手工配置隧道終點的IPv4地址，報文才能正確發(fā)送至隧道終點。如圖9-2所示，數(shù)據(jù)流向為RTA發(fā)往RTB，那么RTA需要配置隧道的起點為IPv4地址：10.1.1.1，終點為IPv4地址：20.1.1.1。若數(shù)據(jù)流向為RTB發(fā)往RTA，那么RTB需要配置隧道的起點IPv4地址：20.1.1.1，終點為IPv4地址：10.1.1.1。（2）自動隧道：邊界設(shè)備可以自動獲得隧道終點的IPv4地址，所以不需要手工配置終點的IPv4地址，一般的做法是隧道的兩個接口的IPv6地址采用內(nèi)嵌IPv4地址的特殊IPv6地址形式，這樣路由設(shè)備可以從IPv6報文中的目的IPv6地址中提取出IPv4地址。9.2IPv6OverIPv4GRE隧道1.IPv6OverIPv4GRE隧道工作原理通用路由協(xié)議封裝（GenericRoutingEncapsulation，GRE）隧道是一種手動隧道，在IPv6OverIPv4GRE應(yīng)用中，GRE隧道把IPv6協(xié)議稱為乘客協(xié)議，把GRE稱為承載協(xié)議。GRE隧道封裝數(shù)據(jù)時，IPv6數(shù)據(jù)報文首先被封裝為GRE數(shù)據(jù)報文，再封裝為IPv4數(shù)據(jù)報文，封裝之后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖9-3所示。GRE可以支持多種網(wǎng)絡(luò)層乘客協(xié)議，如：IP、IPX、AppleTalk。2.IPv6OverIPv4GRE隧道的特點GRE隧道通用性好，原理簡單，易于配置。但作為手動隧道，每個隧道都需要手動配置，在IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡的前期階段，隨著互聯(lián)網(wǎng)中需要互聯(lián)的IPv6網(wǎng)絡(luò)數(shù)量逐步增加，需要配置的隧道數(shù)量以及維護和管理的難度也會隨著增加。項目規(guī)劃設(shè)計項目拓撲本項目中，使用2臺PC、3臺路由器搭建項目拓撲，如圖9-4所示。其中PC1是總部員工PC，PC2是分部A員工PC，AR1和AR3分別作為總部和分部的出口網(wǎng)關(guān)路由器，AR2作為運營商路由器。Jan16公司網(wǎng)絡(luò)為IPv6網(wǎng)絡(luò)，運營商網(wǎng)絡(luò)為IPv4網(wǎng)絡(luò)，需要在AR1與AR3之間配置IPv6OverIPv4GRE隧道、IPv6隧道路由和IPv4缺省路由實現(xiàn)Jan16公司網(wǎng)絡(luò)互通。項目規(guī)劃根據(jù)項目拓撲進行業(yè)務(wù)規(guī)劃，接口互聯(lián)、IPv4地址、IPv6地址規(guī)劃如表9-1、9-2、9-3所示。1）接口互聯(lián)規(guī)劃項目規(guī)劃2)IPv4規(guī)劃表3)

IPv6規(guī)劃項目實施任務(wù)9-1配置運營商路由器任務(wù)規(guī)劃根據(jù)IPv4規(guī)劃表（表9-2）為運營商路由器配置IP地址。任務(wù)9-1配置運營商路由器任務(wù)實施1.為運營商路由器AR2配置IP地址。在路由器AR2上配置IPv4地址，作為與總部路由器、分部A路由器互聯(lián)的地址。任務(wù)9-1配置運營商路由器任務(wù)驗證（1）在AR2上使用【displayipinterfacebrief】命令驗證IPv4地址配置情況，如圖9-5所示。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址任務(wù)規(guī)劃根據(jù)IPv4規(guī)劃表（表9-2）和IPv6規(guī)劃表（表9-3）為Jan16公司路由器及PC配置IP地址。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址任務(wù)實施1.根據(jù)表9-4為各部門PC配置IPv6地址及網(wǎng)關(guān)任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址如圖9-6為PC1的IPv6地址配置結(jié)果，同理完成PC2的IPv6地址配置。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址2.配置路由器AR1的IP地址在路由器AR1上配置IPv4地址，作為與運營商互聯(lián)的地址，配置IPv6地址，作為總部的網(wǎng)關(guān)。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址3.配置路由器AR3的IP地址在路由器AR3上配置IPv4地址，作為與運營商互聯(lián)的地址，配置IPv6地址，作為總部的網(wǎng)關(guān)。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址任務(wù)驗證（1）在AR1上使用【displayipinterfacebrief】、【displayipv6interfacebrief】命令驗證IP地址配置情況，如圖9-7所示。任務(wù)9-2配置公司路由器及PC的IP地址（2）在AR3上使用【displayipinterfacebrief】、【displayipv6interfacebrief】命令驗證IP地址配置情況，如圖9-8所示。任務(wù)9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任務(wù)規(guī)劃為總部出口路由器AR1和分部A出口路由器AR3配置指向運營商的IPv4缺省路由，使IPv4網(wǎng)絡(luò)互通。任務(wù)9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任務(wù)實施1.配置路由器AR1的缺省路由在路由器AR1上配置缺省路由，下一跳為運營商路由器AR2。2.配置路由器AR3的缺省路由在路由器AR3上配置缺省路由，下一跳為運營商路由器AR2。任務(wù)9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任務(wù)驗證（1）在AR1上使用【displayiprouting-table】命令驗證缺省路由配置情況，如圖9-9所示。任務(wù)9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由（2）在AR3上使用【displayiprouting-table】命令驗證缺省路由配置情況，如圖9-10所示。任務(wù)9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任務(wù)規(guī)劃在總部出口路由器AR1與分部A出口路由器AR3之間配置IPv6OverIPv4GRE隧道。任務(wù)9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任務(wù)實施1.路由器AR1的GRE隧道配置在路由器AR1上創(chuàng)建GRE隧道，并配置去往分部A的IPv6靜態(tài)路由，下一跳為隧道接口。任務(wù)9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道2.路由器AR3的GRE隧道配置在路由器AR3上創(chuàng)建GRE隧道，并配置去往總部的IPv6靜態(tài)路由，下一跳為隧道接口。任務(wù)9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任務(wù)驗證（1）在AR1使用命令【displayipv6routing-table】驗證IPv6靜態(tài)路由配置情況，如圖9-11所示。（2）在AR3使用命令【displayipv6routing-table】驗證IPv6靜態(tài)路由配置情況，如圖9-12所示。任務(wù)9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道（3）以AR1作為隧道起點，嘗試ping通隧道終點AR3的隧道接口地址2013::2，如圖9-13所示，能成功ping通,表示隧道建立成功。項目驗證項目驗證1.PC1pingPC2的IPv6地址（2020::10），如圖9-14所示。練習(xí)與思考理論題1.以下關(guān)于IPv6OverIPv4隧道技術(shù)的描述錯誤的是（）A.隧道技術(shù)分為手動隧道和自動隧道B.配置手動隧道需要定義隧道起點和終點地址C.配置自動隧道僅需配置隧道起點地址，不需要配置終點地址D.配置隧道技術(shù)的路由器不需要支持雙棧協(xié)議2.配置GRE隧道技術(shù)時，不需要配置哪些參數(shù)（）A.起點地址B.MAC地址C.隧道接口IP地址D.終點地址練習(xí)與思考3.GRE隧道可支持的乘客協(xié)議有哪些（）（多選）A.IPB.AppleTalkC.802.1QD.802.1S4.GRE隧道是一種手動隧道。（判斷）5.GRE隧道通用性好，原理簡單，配置較復(fù)雜。（判斷）練習(xí)與思考項目實訓(xùn)題1.項目背景與要求Jan16公司網(wǎng)絡(luò)為IPv6網(wǎng)絡(luò)，運營商網(wǎng)絡(luò)為IPv4網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)需要通過配置IPv6OverIPv4GRE隧道，實現(xiàn)公司總部與分部之間的IPv6網(wǎng)絡(luò)互通。具體要求如下：1）根據(jù)實踐拓撲圖，為PC和路由器配置IPv6和IPv4地址。(x為班級，y為短學(xué)號)2）AR1與AR3配置IPv4缺省靜態(tài)路由，下一跳為AR2。3）AR1與A