HCIP(华为高级网络安全工程师)(第十九天)(VRRP技术/IPV6)

目录

链路聚合

链路聚合技术的限制要求

链路聚合的配置

        1，创建聚合接口

        2，在聚合接口中划入成员接口

聚合链路数据转发的工作过程

VRRP --- 虚拟路由器冗余技术

目前VRRP常用的版本存在两个版本

VRRP的工作过程

VRRP的配置

IPV6

IPV6相较于IPV4的改进之处

1，“无限”的地址空间

2，层次化的地址结构

3，即插即用

4，简化报文头部

5，端到端网络的完整性

6，安全性增强

7，增强QoS特性

IPV6地址

采用的表述方法为

IPV6中的子网掩码

在网络前缀固定的情况下，后面接口标识生成方法

IPV6地址主要分为了三类

任播

单播地址

1，GUA --- 全球单播地址

2，ULA --- 唯一本地地址

3，LLA --- 本地链路地址

组播地址

特殊地址

IPV6的配置

1，地址配置

2，DAD和地址解析就是IPV4中ARP协议完成的任务，在IPV6中都由NDP协议来完成。

IPV4到IPV6的过渡技术

1，GRE隧道来实现IPV6网络的互通

2，6TO4隧道技术

3，双栈

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链路聚合

        将多个物理接口捆绑成为一个逻辑接口，即将多条物理链路逻辑上聚合成一条链路。可以在不升级硬件设备的条件下，达到增加链路带宽的效果。--- 应用在以太网网络体系下的技术

        我们一般将逻辑链路成为聚合链路（聚合链路在华为体系中被称为ETH-TRUNK），将多条物理链路称为成员链路；相应的，将聚合后的逻辑接口称为聚合接口（ETH-TRUNK接口），将聚合前的物理接口称为成员接口。

链路聚合技术的限制要求

        1，通道对端，必须是同一台设备

        2，所有的成员接口应该具有相同的速率，双工模式，相同的类型以及接口放通的列表，所属的VLAN等参数都需要完全相同。

链路聚合的配置

        1，创建聚合接口

        [sw1]interface Eth-Trunk 0

        [sw1-Eth-Trunk0]

        2，在聚合接口中划入成员接口

        [sw1-Eth-Trunk0]trunkport GigabitEthernet 0/0/1 0/0/2

        划入方法2：

        [sw1]int g 0/0/1

        [sw1-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 0 --- 在物理接口配置，将其划入到对应的聚合接口中。

        在华为设备上为保证所有成员接口的配置相同，要求做链路聚合的成员接口聚合前不允许做任何配置，只能在聚合后在聚合接口中进行配置。

聚合链路数据转发的工作过程

        华为设备默认使用基于流的负载分担方式进行聚合链路的数据转发。判断数据流的方法有很多，华为设备默认采用基于数据包中的源目IP地址来判断，也可以通过以下命令进行判断方式的调整。

       [sw1-Eth-Trunk1]load-balance ?
          dst-ip             According to destination IP hash arithmetic
          dst-mac         According to destination MAC hash arithmetic
          src-dst-ip       According to source/destination IP hash arithmetic
          src-dst-mac   According to source/destination MAC hash arithmetic
          src-ip             According to source IP hash arithmetic
          src-mac         According to source MAC hash arithmetic

        [r1-Eth-Trunk0]undo portswitch --- 将一个二层口设置成三层口

VRRP --- 虚拟路由器冗余技术

         在VRRP中存在一个组的概念，我们需要将协同工作的路由放到同一个组里面，通过配置VRID（由8位二进制构成）来区分不同的VRRP组。（一个VRRP组中可以存在多台可以重当网关的设备，组要在其中选择一个作为主网关，其余的作为备份网关）。一个VRRP组需要创建一个虚拟的网关，则需要配置一个虚拟的IP地址。（需要注意两点1，需要手工配置；2，需要和真实的物理接口在同一个网段）。这个虚拟网关还会自动生成一个虚拟的MAC地址 --- 0000 ~ 01XX（最后两位16进制也就是8位二进制和该组对应的VRID相同。）

目前VRRP常用的版本存在两个版本

      1、  VRRP V2 --- 主要针对IPV4网络设计的

       2、 VRRP V3 --- 主要针对IPV6网络设计的

VRRP的工作过程

        一旦网关接口配置激活了VRRP，则所有网关都将发送携带参数的VRRP数据包，进行主备关系选举。（先比较优先级，默认值为100，取值范围为0 ~ 255，优先级大的为主，其他设备为备份设备；如果优先级相同，则比较接口的IP地址，IP地址大的为主。）选举结束之后，只有主会周期发送VRRP数据包（默认周期时间为1S），其他设备仅侦听，如果备份设备在3.6S（超时时间的计算公式：3x周期时间 + 偏移时间（256 - 优先级）/ 256）中还没有收到主发送的VRRP数据包，则将重新进行选举。

VRRP的配置

以下图作为配置VRRP的环境

        接口上激活VRRP

        [r2-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.1.254

        [r2-GigabitEthernet0/0/1]

VRRP默认开启抢占模式 --- 但是抢占模式只比较优先级，优先级高则可以抢占

        [r3-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 10 priority ?

        INTEGER<1-254>   The   level   of   priority(default   is   100)

        [r3-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 10 track interface GigabitEthernet 0/0/0 reduced 50 --- 上行链路追踪，如果上行的端口发送故障，则将网关接口的VRRP优先级降低50（默认降低10）

IPV6

IPV6相较于IPV4的改进之处

1，“无限”的地址空间

        IPV6由128位二进制构成。

2，层次化的地址结构

        IPV6地址在分配时会更加合理，更便于进行汇总等操作。

3，即插即用

        相较于IPV4支持通过DHCP自动获取IP地址，IPV6可以通过SLAAC（无状态地址自动配置）技术来实现快捷的地址下发，不需要DHCP服务器，仅需存在网关，并且网关具备IPV6地址即可。

4，简化报文头部

        IPV4中TOS字段 --- 服务类型 --- 做策略用的 --- IPV6 --- Traffic Class --- 流分类

        Total Length --- payload length --- 将总长度变为了负载长度，取消了头部长度（因为同时也取消了下面的选项字段，使IPV6头部变为定长头部）

        FLOW LABEL --- 流标签 --- 区分和标记不同流量的，便于做QoS --- 该参数暂时保留

下图为IPV6的拓展头部

5，端到端网络的完整性

        在IPV6网络中，不使用NAT技术，所有设备都可以获得唯一的IP地址进行标识，实现端到端的通讯。

6，安全性增强

        为了保证IPV6网络数据传输的安全，我们专门研发了一套IPSEC --- 因特网协议安全协议，这是一个协议组。目前 IPV4也可以配合IPSEC来使用，效果和IPV6相同。

7，增强QoS特性

        主要体现在头部新增了一个流标签字段，更方便做QoS，但是，该字段目前保留。

IPV6地址

        128位二进制构成

采用的表述方法为

        冒分十六进制

例：2001：0123：0000：4560：0000：0000：0000：001A --- 首选格式

        在IPV6地址的表达中，大小写不敏感，A = a

IPV6地址的简化格式

        1，每一段前导0可以省略，如果这一段全是0，则至少保留一个0，拖尾的0不能省略

        2001：123：0：4560：0：0：0：1A

        2，一个或多个连续的段为全0时，可以使用“::”来标识，但是注意，一个IPV6地址中只能出现一处“::”

        2001:123:0:4560::1A --- 压缩格式

        2001::1

        内嵌IPV4地址格式

        ::192.168.1.1

IPV6中的子网掩码

        IPV6中也存在网络位和主机位。只不过，在IPV6中将网络位称为网络前缀，将主机位称为接口标识。

        在IPV6地址中，也需要用子网掩码来标识网络前缀的长度，但是，只有简写格式。

        IPV6地址网络前缀默认为64位

        例：2001::1 /64

在网络前缀固定的情况下，后面接口标识生成方法

        1，手工配置

                自己手工填写一个不会冲突的地址即可

        2，EUI-64自动生成

                1，在48位的MAC地址中间（24位的位置），增加FFFE，添加16位，形成一个64位的二进制

                2，在这个64位的二进制中，找到第7位取反。

        3，系统设置随机接口ID

在IPV6中，接口支持多宿主

        即一个接口可以配置多个不同网段的IPV6地址。在华为设备上一个接口上不允许配置同一个网段的多个IPV6地址。

IPV6地址主要分为了三类

       1、 单播地址

       2、组播地址

       3、任播地址

任播

        标识的是一组网络接口，发送一个目标IPV6地址为任播地址的数据包，其效果是发送到该组所有成员接口中距离本地最近的一个接口。

单播地址

1，GUA --- 全球单播地址

        相当于IPV4中的公网IP地址，可以在全球范围内使用的单播地址。

目前使用的GUA地址范围为

        2000:: /3 --- 这个地址段分配GUA地址

        取值范围001 0 --- 2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 --- 最小值

                                --- 3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF --- 最大值

目前商用的IPV6地址段：2001:: /16

用于6to4隧道技术： 2002:: /16 

2，ULA --- 唯一本地地址

        相当于IPV4中的私网地址，但是，因为IPV6中不用NAT技术，所以，这一部分私网地址只是用于私网内实验使用，不允许出现在IPV6公网路由中。

        FC00:: /7 --- 这个地址段是专门为私网地址分配的地址段

        目前仅使用了FD00:: /8，FC00:: /8目前保留，后面拓展使用。

3，LLA --- 本地链路地址

        IPV4中也存在本地链路地址 --- 169.254.0.0/16

        在IPV6中，因为接口是支持多宿主的，所以，每一个接口，只要激活了IPV6，就会给自己配一个LLA地址。

        固定的网络前缀：FE80:: /10

        接口标识：将按照EUI-64的方法自动生成

        因为，IPV6支持多宿主，所以，在动态路由协议选择下一跳IP时，处于稳定性考虑，会优先选择LLA地址作为下一跳地址。

组播地址

        其目的是为了标识某个组播组，发送一个目标IP地址为组播地址的数据包，则该报文将被发送至整个组播组中的所有成员。

        FF:: /8 ---- ipv6组播地址段

        IPV4中的本地链路组播：

        RIPV2 ---224.0.0.9

        OSPF --- 224.0.0.5，224.0.0.6

        224.0.0.1 --- 针对所有的路由器和PC。针对的是所有节点。

        224.0.0.2 --- 针对所有路由器

           IPV4           IPV6                  MAC

        224.0.0.1 --- FF02::1 --- 33:33:00:00:00:01

        224.0.0.2 --- FF02::2 --- 33:33:00:00:00:02

        224.0.0.9 --- FF02::9 --- 33:33:00:00:00:09

        224.0.0.5 --- FF02::5 --- 33:33:00:00:00:05 

        224.0.0.6 --- FF02::6 --- 33:33:00:00:00:06 

       IPV6组播地址对应组播MAC地址，前16位为固定值 --- 33:33，组播IPV6地址的后32位为组播MAC地址的后32位。

组播地址中还有一种 --- 被请求节点组播

        当一个节点，具备单播地址之后，将自动生成一个被请求节点组播地址。生成后，被请求节点就会加入到对应的组播组中。

        FF02::1:FF --- 前104位固定

        后24位为单播地址的后24位

        2001::1

        FF02::1:FF00:1

特殊地址

        1，:: --- 128位全0 --- 等同于IPV4中的0.0.0.0 --- 1，代表没有地址；2，代表所有地址（缺省）

        2，::1 --- 环回地址 ---- 等同于127.0.0.1

IPV6的配置

ICMPV6 --- 互联网控制报文协议

        在IPV6体系下，取代ARP协议的是NDP（邻居发现协议）协议，他是集成在ICMPV6下的，包括无状态地址自动配置功能也是通过NDP协议来实现的。ICMPV6协议还具备path-MTU发现机制（PMTUD）。

        因为ICMPV6集成很多功能，所以，不同功能的数据报会通过ICMPV6数据报中的type字段进行区分。比如：ping --- echo

        request --- TYPE = 128

        echo reply --- type = 129

PMTUD

        在IPV6路由生成后，设备会发送ICMPV6报文检测包，去检测整条路径中最小的MTU值（PMTU）。之后，在发送数据包时按照最小MTU值发送，避免过程中出现分片的现象。

 一个接口，在正式发送IPV6报文之前，将经历一下3个过程

                1，地址配置

                2，DAD --- 地址冲突检测

                3，地址解析

1，地址配置

        GUA地址的获取方法

                1，手工配置

                2，无状态自动配置（SLAAC --- NDP协议）

                3，有状态自动配置（DHCPV6）

无状态自动配置

        无需DHCP服务器，只要由网关，便可以让接入IPV6网络中的设备获得IPV6地址，即插即用。

需要利用ICMPV6中的两种报文

        路由器请求报文（RS）--- 主机主动发送RS请求 --- type = 133

        路由器通告报文（RA）--- 网关回复RA报文，报文中包含网关的网络前缀，后面的接口标识需要设备自动生成。--- type = 134

        还存在另一种形式，网关设备会周期性的主动发送RA报文，携带自己的网络前缀。（华为设备默认关闭自动发送功能。）

        因为无状态地址配置无法下发DNS等其他参数信息，所以，一般多应用于物联网等终端较多，且不需要除地址外其他参数的场景。

2，DAD和地址解析就是IPV4中ARP协议完成的任务，在IPV6中都由NDP协议来完成。

        在NDP完成地址解析时需要使用两种报文

                邻居请求报文（NS）--- 相当于ARP请求报文，type = 135

                邻居通告报文（NA）--- 相当于ARP应答报文，type = 136

        请求报文：

                在ARP中 --- SIP：自己IP DIP：请求的IP

                在NDP中 --- SIP：自己的IP DIP：请求IP所对应的被请求节点组播地址。

                在ARP中 --- SM:自己MAC DM：全F

                在NDP中 --- SM：自己MAC DM：被请求组播地址对应的组播MAC地址

        应答报文：

                在ARP和NDP均使用单播回复

[r1]ipv6 --- 让这台设备可以转发IPV6报文

让这台设备可以转发IPV6报文 --- 让接口允许配置IPV6地址

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 12::1 64 --- 配置IPV6地址

[r1]ipv6 route-static 2:: 64 12::2 --- 静态路由

[r1]ping ipv6 3::3

[r1]ipv6 route-static :: 0 12::2 --- 缺省路由

RIPNG --- 组播地址 --- FF02::9，UDP 521

        1，启动进程

        [r1]ripng 1

        [r1-ripng-1]

        2，宣告

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ripng 1 enable

OSPFV3

        1，启动进程

        [r1]ospfv3 1

        [r1-ospfv3-1]router-id 1.1.1.1

        2，宣告

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ospfv3 1 area 0

MP-BGP

        [r1]bgp 1

        [r1-bgp]router-id 1.1.1.1

        [r1-bgp]peer 2::2 as 1

        [r1-bgp]peer 2::2 connect-interface l0

        [r1-bgp]ipv6-family

        [r1-bgp-af-ipv6]peer 2::2 enable

        [r1-bgp-af-ipv6]network 1:: 64

        [r1-bgp-af-ipv6]

IPV4到IPV6的过渡技术

1，GRE隧道来实现IPV6网络的互通

        当IPV6网络过多时，GRE面临的问题

        1，需要知道对端的IP地址

        2，添加到达对端的路由

2，6TO4隧道技术

        在IPV6地址中，还存在一种地址 --- IPV4兼容地址

        我们现在的情况时如果你拥有一个合法的IPV4地址，则将拥有一段IPV6地址，这些地址就是IPV4兼容地址。

        12.0.0.1 --- 00001100 00000000 00000000 00000001 --- 0C00:0001

        2002:0C00:1:: /48 --- 这一段的IPV6地址就是IPV4兼容地址，都可配置使用。

        23.0.0.2 --- 0001 0111 0000 0000 0000 0000 0000 0010 --- 1700:2

        2002:1700:2:: /48

        [r1-Tunnel0/0/1]ipv6 address 2002:0c00:1:1::1 64

        [r1-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol ipv6-ipv4 6to4

        [r1-Tunnel0/0/1]source 12.0.0.1

3，双栈