部署IPv6网络

目　录

第一部分　实现IPv6服务

第1章　IPv6框架——一种新视角　3

1.1　单播连接　4

1.1.1　编址　4

1.1.2　路由选择　10

1.2　QoS服务　10

1.3　多播服务　11

1.4　虚拟专用网络　13

1.5　安全性　14

1.6　IP移动性　16

1.7　IPv6是一个演进步骤　17

第2章　重温IPv6　19

2.1　IPv6寻址　20

2.1.1　IPv6地址表示　20

2.1.2　IPv6地址架构　21

2.2　IPv6分组格式　41

2.2.1　IPv6和IPv4基本头部格式　41

2.2.2　IPv6扩展头部　44

2.2.3　IPv6和数据链路技术　48

2.3　IPv6 Internet控制消息协议(ICMPv6)　49

2.3.1　ICMPv6错误消息　51

2.3.2　ICMPv6信息类消息　54

2.3.3　源地址选择算法　54

2.3.4　关于ICMPv6的结论　55

2.4　邻居发现协议　56

2.4.1　协议操作总结　58

2.4.2　与IPv4的比较　59

2.4.3　路由器和前缀发现　60

2.4.4　地址解析　61

2.4.5　将一台主机重定向到一个更合适的下一跳　63

2.4.6　反向邻居发现　64

2.4.7　代理邻居发现　64

2.4.8　邻居发现算法　64

2.4.9　邻居发现一瞥　70

第3章　分发IPv6单播服务　73

3.1　概述　73

3.2　IPv6地址提供　74

3.2.1　主机IPv6地址提供　75

3.2.2　路由器IPv6地址供应：前缀授予　78

3.2.3　其他配置信息　85

3.3　IPv6网络访问　87

3.3.1　媒体类型　89

3.3.2　纯粹IPv6访问　90

3.3.3　通过隧道的访问　100

3.4　骨干网上的IPv6　104

3.4.1　纯粹IPv6　105

3.4.2　IPv4隧道之上的IPv6　105

3.4.3　MPLS之上的IPv6　109

3.5　转换机制(NAT-PT)　117

第4章　IPv6路由选择协议　123

4.0.1　距离矢量路由选择协议　124

4.0.2　路径矢量路由选择协议　124

4.0.3　链路状态路由选择协议　125

4.1　IPv6内部网关协议　125

4.1.1　下一代路由选择信息协议　125

4.1.2　IPv6 EIGRP　127

4.1.3　OSPFv3　130

4.1.4　IPv6 IS-IS　133

4.2　BGP　137

4.2.1　为IPv6域间路由选择而使用MP-BGP扩展　139

4.2.2　BGP配置实例　142

4.3　站点多接入　143

4.4　部署IPv6路由选择协议　144

4.4.1　网络核心　144

4.4.2　网络驻地/边缘　145

4.4.3　网络接入　146

第5章　实现QoS　149

5.1　IPv6的QoS　152

5.1.1　IPv4和IPv6间QoS的差异　152

5.1.2　区分性服务　154

5.1.3　集成服务　160

5.2　MPLS上的IPv6 QoS　161

5.2.1　6PE或6VPE环境中的DiffServ用法　162

5.2.2　在6PE或6VPE环境下使用RSVP-TE　165

5.3　IPv6的QoS布署　169

5.3.1　原始IPv6部署中的QoS　170

5.3.2　在基于MPLS的IPv6部署中的QoS　171

5.3.3　IPv4和IPv6共存　172

第6章　提供IPv6多播服务　175

6.1　IPv6多播　176

6.1.1　多播组成员关系管理　177

6.1.2　多播路由选择和转发　181

6.1.3　部署的考虑　189

6.2　IPv6多播部署实例　196

6.2.1　服务提供商网络中的SSM　196

6.2.2　企业网中的ASM　201

第7章　VPN IPv6架构和服务　209

7.1　虚拟专用网络回顾　209

7.1.1　提供商提供的VPN　211

7.1.2　基于CE的VPN　211

7.1.3　基于PE的VPN技术　212

7.1.4　寻址考虑　212

7.1.5　安全考虑　213

7.2　利用IPSec实现基于CE的VPN　213

7.2.1　远端接入　214

7.2.2　IPSec隧道替换方式　214

7.2.3　路由选择　214

7.2.4　IPv6的基于CE VPN部署　214

7.3　BGP-MPLS IPv6 VPN：一种基于PE的VPN解决方案　215

7.3.1　路由选择表分类　216

7.3.2　BGP-MPLS IPv6 VPN的路由选择协议　218

7.3.3　BGP 下一跳　219

7.3.4　建立标签堆栈　221

7.3.5　BGP-MPLS IPv6 VPN中的转发功能　222

7.3.6　VRF概念和IPv6实现　224

7.4　拓扑实例　230

7.4.1　使用IPSec来保证IPv4隧道之上的IPv6安全性　230

7.4.2　基本的MPLS VPNv6拓扑　231

7.4.3　双栈VPN　234

7.4.4　路由反射器　236

7.4.5　星型拓扑　237

7.4.6　Internet接入　238

7.4.7　提供商间的VPN　241

第8章　高级服务——IPv6移动性　247

8.1　概述　248

8.2　IP主机移动性　248

8.2.1　简要叙述移动IPv4　249

8.2.2　移动IPv6　249

8.2.3　移动IPv6部署　255

8.3　网络移动性　258

8.3.1　实际使用案例　259

8.3.2　目标模型和术语　263

8.3.3　NEMO中的家乡网络　265

8.4　非移动场景中的IP移动性　269

8.4.1　IPv4到IPv6转换　270

8.4.2　拓扑隐藏　271

8.4.3　兴趣社区　272

8.4.4　路由映射　272

8.4.5　服务器负载均衡　273

8.5　移动性的下一步工作　274

8.5.1　即将来临的演进　274

8.5.2　未来设想　277

第9章　安全的IPv6网络　279

9.1　防范安全威胁和最好的实践方法　281

9.1.1　IPv6中威胁与新的考虑　281

9.1.2　在IPv4和IPv6中具有类似行为的威胁　291

9.1.3　6PE安全　292

9.1.4　在VPN安全上的注释　293

9.2　适用于IPv6网络安全的工具　293

9.2.1　用于IPv6的IPSec　294

9.2.2　访问控制列表　297

9.2.3　防火墙功能　301

9.2.4　认证、授权和记帐　303

9.2.5　单播逆向路径转发　304

9.2.6　使用速率限制保护控制层面　306

9.3　安全IPv6部署最佳实践总结　307

第10章　管理IPv6网络　309

10.1　IPv6网络管理：挑战　309

10.1.1　向受管理节点分配IPv6地址　310

10.1.2　整合IPv6和IPv4网络管理　311

10.2　网络管理体系结构　312

10.3　从路由器和交换机中获取信息　313

10.3.1　SNMP和MIB　314

10.3.2　NetFlow　319

10.3.3　IPfix　323

10.3.4　其他协议(Telnet/SSH/RSH/TFTP/FTP)　324

10.4　故障管理　326

10.4.1　使用NetFlow进行流量分析　327

10.4.2　拓扑管理　331

10.4.3　路由选择管理　333

10.4.4　故障处理分析　335

10.5　性能管理　336

10.5.1　Cisco IOS IP服务级别协定　337

10.5.2　其他用于性能分析的启动IPv6的工具　338

10.6　配置和供应管理　341

10.7　管理平台　342

10.7.1　CiscoWorks　342

10.7.2　其他管理平台　346

10.8　IPv6网络管理服务和工具一览　346

第11章　网络性能思考：IPv4和IPv6共存　351

11.1　路由器IPv6性能方面　352

11.1.1　IPv6控制层面　353

11.1.2　IPv6和数据层面　354

11.2　测量转发性能　355

11.3　为任务选择正确的路由器　357

11.3.1　路由器架构概述　357

11.3.2　Cisco路由器的IPv6转发性能　359

11.4　IPv6路由器性能评价清单　366

第二部分　部署案例研究

第12章　通用的部署规划指导　371

12.1　成本分析　371

12.1.1　主机相关成本　372

12.1.2　网元相关成本　373

12.1.3　运营相关成本　374

12.2　地址策略和申请过程　375

12.3　教育　377

第13章　在MPLS服务提供商的网络中部署IPv6　381

13.1　网络环境　382

13.2　网络设计目标　383

EuropCom服务　384

13.3　网络设计　390

13.3.1　接入设计　391

13.3.2　POP设计　392

13.3.3　核心网络设计　394

13.3.4　边缘设计　396

13.3.5　路由反射器设计　405

13.3.6　VPN路由转发(VRF)设计　409

13.3.7　自治系统内部设计　411

13.4　基本服务设计与实施　414

13.4.1　全球IPv6 Internet接入设计与实施　414

13.4.2　第3层MPLS/VPN服务设计与实施　415

13.4.3　VPN的Internet接入服务设计与实施　416

13.4.4　运营商支持运营商的服务设计　418

13.5　服务质量设计(QoS)　419

13.6　网络的运营与故障处理　421

13.6.1　服务与流量监测　421

13.6.2　编址　421

13.6.3　MTU发现　424

13.6.4　安全　424

13.6.5　疑难问题解决　426

13.7　设计经验　431

第14章　在IP服务提供商的网络中部署IPv6　433

14.1　IPv4网络环境与服务概况　433

14.2　IPv6部署计划　438

14.2.1　目标IPv6服务　439

14.2.2　设计目标　442

14.2.3　设计选择　443

14.3　基本服务设计与实施　446

14.3.1　地址规划　447

14.3.2　单播连接性　448

14.3.3　DNS和内存托管/存储　457

14.3.4　Internet接入　457

14.4　高级服务设计与实施　459

14.4.1　内容分发—IPv6多播　459

14.4.2　服务质量　466

14.5　网络运营与故障排除　469

14.5.1　保护IPv6网络　470

14.5.2　管理网络　472

14.5.3　故障排除　473

14.6　部署经验教训　478

第15章　在企业网络中部署IPv6　481

15.1　AC公司简介　481

15.2　AC网络环境　483

AC网络基础设施　483

15.3　在AC网络上集成IPv6的业务驱动因素　485

15.4　学习技术　486

15.4.1　扩展测试床　492

15.4.2　这次实验的经验　498

15.5　将IPv6迁移到企业运转中　499

15.5.1　费用分析　499

15.5.2　运维　499

15.6　设计与配置　500

15.6.1　IPv6编址　501

15.6.2　双栈部署　502

15.6.3　路由选择协议　503

15.6.4　第一跳路由器冗余　503

15.6.5　保护IPv6部署　508

15.6.6　多播　509

15.6.7　网络管理　511

15.6.8　移动性　512

15.6.9　QoS　514

15.7　故障排除　515

15.8　将来的发展　516

15.8.1　前缀选择、分配策略和多穴　516

15.8.2　安全　517

15.8.3　市场扩展　517

部署IPv6网络的指南，涵盖了IPv6的概念、服务实施、与现有的IPv4进行互操作等知识。本书尽管不会详细讲解IPv6的基础知识，但是不熟悉IPv6协议的读者仍然在本书找到相关概览。通过本书，读者将对IPv6这种行将部署的成熟技术有一个深入了解，并将学到计划、设计、部署和管理IPv6服务的相关知识。《部署IPv6网络(修订版)》旨在帮助读者理解、规划、设计和部署IPv6网络。全书分为两部分，第一部分介绍设计和部署IPv6网络时需要的技术工具，内容包括IPv6框架、分发IPv6单播服务、IPv6路由选择协议、实施QoS、提供IPv6组播服务、VPN IPv6架构与服务、IPv6移动性、IPv6网络安全、管理IPv6网络、IPv4和IPv6共存等，对所有涉及到的主题都提供了配置示例；第二部分介绍通用的部署规划，并提供了3个完整的案例：在MPLS服务提供商网络中部署IPv6、在IP服务提供商网络中部署IPv6和在企业网中部署IPv6。这些完整的案例可以帮助读者实践所学的知识。　　《部署IPv6网络(修订版)》适合设计、规划、部署和运维IP网络和服务的人员阅读。网络技术人员将发现本书可以带领他们从极少或根本没有IPv6知识到能够规划、部署和运维IPv6网络。研究人员、应用开发人员和IP设备制造商可以通过本书学习协议及未来利用IPv6基础设施的可能方法。【作者简介】Ciprian P. Popoviciu，CCIE #4499，是Cisco公司网络解决方法集成测试工程（NSITE）小组的一名技术主管。作为NSITE的一员，Ciprian曾经领导了包括IPv6部署和解决方案在内的多个项目的架构、实施和评估工作。Eric Levy-Abegnoli是Cisco公司IP技术工程小组的一名技术主管，是Cisco IOS软件中开发IPv6的技术负责人。Eric从2001年起就一直从事于Cisco IPv6实施的工作，并参与了几个最大规模的IPv6部署项目。Patrick Grossetete是Cisco公司的一名产品管理经理，负责管理包括IPv6和IP移动性在内的一组Cisco IOS软件技术。他是IPv6论坛技术指导委员会的成员，并管理Cisco公司在其中的参与行为。