企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實(shí)施 課件 第15章 IPv6與WLAN網(wǎng)絡(luò)配置

第15章IPv6與WLAN網(wǎng)絡(luò)配置15.1IPv6配置與應(yīng)用15.2WLAN組網(wǎng)配置本章小結(jié)

15.1IPv6配置與應(yīng)用

15.1.1IPv6地址及應(yīng)用1.?IPv6簡(jiǎn)介目前Internet所采用的是TCP/IP協(xié)議族，IP協(xié)議的主流版本號(hào)是4，稱為IPv4。IPv4使用的地址位數(shù)為32位。由于互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，全球IPv4地址已經(jīng)耗盡。

2.?IPv6地址格式

1)?IPv6地址的首選格式

IPv6的128位地址被分成8段，每16位為一段，每段轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，并用冒號(hào)隔開(kāi)，如2001:0210:0000:0001:0000:0000:0000:45F1。

2)?壓縮表示

可以將不必要的0去掉，規(guī)則為：每個(gè)段中開(kāi)頭的0可以省掉，而中間和末尾的0，不做省略；對(duì)于一個(gè)段中全部數(shù)字為0的情況，保留一個(gè)0。

3.?IPv6地址分類

IPv6主要有三種類型的地址：?jiǎn)尾サ刂?、組播地址和任播地址。

1)?單播地址

單播地址用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)接口，類似于IPv4的單播地址。

2)?組播地址

組播地址用來(lái)標(biāo)識(shí)一組接口(通常這組接口屬于不同的節(jié)點(diǎn))，類似于IPv4的組播地址。發(fā)送到組播地址的數(shù)據(jù)報(bào)文被傳送給此地址所標(biāo)識(shí)的所有接口。IPv6中沒(méi)有廣播地址，廣播地址的功能可通過(guò)組播地址來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3)?任播地址

任播地址用來(lái)標(biāo)識(shí)一組接口(通常這組接口屬于不同的節(jié)點(diǎn))。發(fā)送到任播地址的數(shù)據(jù)報(bào)文被傳送給此地址所標(biāo)識(shí)的一組接口中距離源節(jié)點(diǎn)最近的一個(gè)接口。

4.?單播地址的類型

IPv6單播地址的類型有多種，包括全球單播地址、鏈路本地地址和站點(diǎn)本地地址等。

1)?全球單播地址

全球單播地址等同于IPv4協(xié)議中的公網(wǎng)地址，提供給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商。這種類型的地址允許路由前綴的聚合，從而限制了全球路由表項(xiàng)的數(shù)量。

2)?鏈路本地地址

鏈路本地地址用于鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議和無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置中鏈路本地上節(jié)點(diǎn)之間的通信。使用鏈路本地地址作為源或目的地址的數(shù)據(jù)報(bào)文不會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到其他鏈路上。

3)?站點(diǎn)本地地址

站點(diǎn)本地地址與IPv4中的私有地址類似。使用站點(diǎn)本地地址作為源或目的地址的數(shù)據(jù)報(bào)文不會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到本站點(diǎn)(相當(dāng)于一個(gè)私有網(wǎng)絡(luò))之外的其他站點(diǎn)。

4)?環(huán)回地址

單播地址0:0:0:0:0:0:0:1(簡(jiǎn)化表示為::1)稱為環(huán)回地址，不能分配給任何物理接口。它的作用與IPv4中的環(huán)回地址的作用相同，即節(jié)點(diǎn)用來(lái)給自己發(fā)送IPv6報(bào)文。

5)?未指定地址

地址“::”稱為未指定地址，不能分配給任何節(jié)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)獲得有效的IPv6地址之前，可以在發(fā)送的IPv6報(bào)文的源地址字段填入該地址，但不能作為IPv6報(bào)文中的目的地址。

5.?IPv6基本配置的案例

使用eNSP搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖15.1所示，具體要求如下：

(1)?配置IPv6地址，查看并測(cè)試IPv6接口和連通性。

(2)?確保PC1和PC2互通。

圖15.1IPv6基本配置案例

15.1.2OSPFv3及其實(shí)現(xiàn)

1.?OSPFv3簡(jiǎn)介

OSPFv3是OSPF協(xié)議(OpenShortestPathFirst，開(kāi)放最短路徑優(yōu)先)版本3的簡(jiǎn)稱，主要提供對(duì)IPv6的支持。

2.?OSPFv3和OSPFv2的相同點(diǎn)

(1)?RouterID、AreaID都是32位的。

(2)?具有相同類型的報(bào)文，即Hello報(bào)文、DD(DatabaseDescription，數(shù)據(jù)庫(kù)描述)報(bào)文、LSR(LinkStateRequest，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求)報(bào)文、LSU(LinkStateUpdate，鏈路狀態(tài)更新)報(bào)文和LSAck(LinkStateAcknowledgment，鏈路狀態(tài)確認(rèn))報(bào)文。

(3)?具有相同的鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制和鄰接形成機(jī)制。

(4)?具有相同的LSA擴(kuò)散機(jī)制和老化機(jī)制。

3.?OSPFv3和OSPFv2的不同點(diǎn)

(1)?OSPFv3基于鏈路運(yùn)行，OSPFv2基于網(wǎng)段運(yùn)行。

(2)?OSPFv3在同一條鏈路上可以運(yùn)行多個(gè)實(shí)例，即一個(gè)接口可以使能多個(gè)OSPFv3進(jìn)程。

(3)?OSPFv3通過(guò)RouterID來(lái)標(biāo)識(shí)鄰居，OSPFv2則通過(guò)IPv4地址來(lái)標(biāo)識(shí)鄰居。

4.?OSPFv3的配置案例

使用eNSP搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖15.2所示，具體要求如下：

(1)?配置IPv6地址，啟用OSPFv3協(xié)議。

(2)?查看OSPFv3鄰居和數(shù)據(jù)庫(kù)LSA。

(3)?確保AR1和AR3可以互相訪問(wèn)。

圖15.2OSPFv3配置案例

15.1.3DHCPv6及其實(shí)現(xiàn)

1.?DHCPv6

DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6)是針對(duì)IPv6設(shè)計(jì)的，支持IPv6的動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議為主機(jī)分配IPv6前綴、IPv6地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)的協(xié)議。

目前IPv6地址的分配方法有以下幾種：手動(dòng)配置、無(wú)狀態(tài)自動(dòng)地址分配、有狀態(tài)自動(dòng)地址分配，即DHCPv6方式。

與其他IPv6地址分配方式相比，DHCPv6具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)?更好地控制地址的分配。通過(guò)DHCPv6不僅可以記錄為主機(jī)分配的地址，還可以

為特定主機(jī)分配特定的地址，以便于網(wǎng)絡(luò)管理。

(2)?為客戶端分配前綴，以便于全網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置和管理。

(3)?除了IPv6前綴、IPv6地址外，還可以為主機(jī)分配DNS服務(wù)器、域名后綴等網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)。

2.?DHCPv6的角色

DHCPv6的角色分為以下三種，如圖15.3所示。

(1)?DHCPv6客戶端：通過(guò)DHCPv6協(xié)議請(qǐng)求獲取IPv6地址等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備。

(2)?DHCPv6服務(wù)器：負(fù)責(zé)為DHCPv6客戶端分配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備。

(3)?DHCPv6中繼：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)DHCPv6服務(wù)器和DHCPv6客戶端之間的DHCPv6報(bào)文，協(xié)助DHCPv6服務(wù)器向DHCPv6客戶端動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備，如圖15.3所示。

圖15.3DHCP的角色

3.?DHCPv6的工作機(jī)制

DHCPv6服務(wù)器為客戶端分配地址/前綴的過(guò)程分為兩類：交換兩個(gè)消息的快速分配過(guò)程，交換四個(gè)消息的分配過(guò)程。

(1)?交換兩個(gè)消息的快速分配過(guò)程。

(2)?交換四個(gè)消息的分配過(guò)程如圖15.4所示。

圖15.4DHCPv6交換四個(gè)消息的分配過(guò)程

4.?DHCPv6的配置案例

使用eNSP搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖15.5所示，AR1是DHCPv6服務(wù)器，要求為其配置IPv6地址，確保PC1和PC2自動(dòng)獲取IPv6地址，確保PC1和PC2互通。

圖15.5DHCPv6的配置案例

15.2WLAN組網(wǎng)配置

15.2.1WLAN組網(wǎng)架構(gòu)

1.?WLAN基礎(chǔ)

WLAN是無(wú)線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetwork)的簡(jiǎn)稱，它是通過(guò)無(wú)線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹Ｄ壳癢LAN技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，被廣泛應(yīng)用于家庭、企業(yè)網(wǎng)、行業(yè)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。

2.?無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是基于無(wú)線通信協(xié)議而設(shè)計(jì)出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這里以華為的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例進(jìn)行介紹。

華為WLAN設(shè)備包括WLAN服務(wù)器、AC(接入控制器)和AP(無(wú)線接入點(diǎn))、PoE交換機(jī)、無(wú)線終端等，部分產(chǎn)品如圖15.6所示。

圖15.6華為WLAN設(shè)備

(1)?華為的WLAN服務(wù)器主要有eSight(有線無(wú)線一體化網(wǎng)管)、TSM(終端安全管理)等。

eSight是華為面向企業(yè)網(wǎng)管理推出的新一代網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)資源、業(yè)務(wù)、用戶的統(tǒng)一管理以及智能聯(lián)動(dòng)。

eSight支持對(duì)IT&IP以及第三方設(shè)備的統(tǒng)一管理，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量、接入認(rèn)證角色等進(jìn)行智能分析，自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)控制策略，全方位保證企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全。eSight為企業(yè)量身打造自己的智能管理系統(tǒng)提供了靈活的開(kāi)放平臺(tái)。

(2)?無(wú)線AP是AccessPoint的簡(jiǎn)稱，它是用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線交換機(jī)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心。無(wú)線AP是移動(dòng)計(jì)算機(jī)用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，主要用于寬帶家庭、樓宇以及園區(qū)內(nèi)部，典型的覆蓋距離為幾十米至上百米，目前主要應(yīng)用的技術(shù)為802.11系列。大多數(shù)無(wú)線AP還帶有接入點(diǎn)客戶端模式(APclient)，可以和其他AP進(jìn)行無(wú)線連接，延展了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

(3)?無(wú)線AC是指無(wú)線接入控制器，負(fù)責(zé)把來(lái)自不同AP的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并接入Internet，同時(shí)完成AP設(shè)備的配置管理、無(wú)線用戶的認(rèn)證、管理及寬帶訪問(wèn)、網(wǎng)絡(luò)安全等控制功能。

(4)?PoE全稱為PowerOverEthernet，是指通過(guò)10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)供電，其可靠供電的距離最長(zhǎng)為100?m。通過(guò)PoE這種方式，可以有效地解決IP電話、無(wú)線AP、刷卡機(jī)、攝像頭等終端的集中式電源供電問(wèn)題。對(duì)于這些終端而言不再需要考慮其室內(nèi)電源系統(tǒng)布線的問(wèn)題，在接入網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些終端設(shè)備的供電。

(5)?華為的WLAN終端產(chǎn)品有華為生產(chǎn)的上網(wǎng)卡、平板電腦、智能手機(jī)等。

3.?WLAN組網(wǎng)方案

1)?中小型企業(yè)組網(wǎng)方案

中小型企業(yè)組網(wǎng)方案一般采用二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即核心層(分布層)、接入層，采用PoE交換機(jī)為AP供電，分布層部署卡式或盒式AC，如圖15.7所示。

圖15.7中小型企業(yè)組網(wǎng)方案

2)?大中型企業(yè)組網(wǎng)方案

大中型企業(yè)組網(wǎng)方案一般采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即核心層、匯聚層(分布層)、接入層，采用PoE交換機(jī)為AP供電，核心層部署卡式或盒式AC，如圖15.8所示。

圖15.8大中型企業(yè)組網(wǎng)方案

15.2.2大型WLAN網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1.?大型WLAN網(wǎng)絡(luò)介紹

大型園區(qū)一般采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，AC既可以部署在核心層，也可以部署在匯聚層。如果需要集中管理無(wú)線設(shè)備和流量，通常AC就部署在核心層。如果希望各個(gè)區(qū)域獨(dú)立管理，則推薦部署在匯聚層，如圖15.9所示。

圖15.9大型WLAN網(wǎng)設(shè)計(jì)

2.?大型WLAN網(wǎng)絡(luò)部署案例

如圖15.10所示，Router作為DHCP服務(wù)器，AP的管理VLAN為VLAN100，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注冊(cè)，VLAN101、102分配給外來(lái)人員，VLAN103、104分配給內(nèi)部員工，要求實(shí)現(xiàn)無(wú)線終端之間的互通。

圖15.10大型WLAN網(wǎng)絡(luò)部署案例

使用eNSP搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖15.11所示。圖15.11大型WLAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

本章小結(jié)

IPv6的128位地址被分成8段，每16位為一段，每段轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，并用冒號(hào)隔開(kāi)。IPv6地址由兩部分組成：地址前綴與接口標(biāo)識(shí)。其中，地址前綴相當(dāng)于IPv4地址中的網(wǎng)絡(luò)部分，接口標(biāo)識(shí)相當(dāng)于IPv4地址中的主機(jī)部分。IPv6主要有三種類型的地址：?jiǎn)尾サ刂贰⒔M播地址和任播地址。IPv6中沒(méi)有廣播地址，廣播地址的功能是通過(guò)組播地址來(lái)實(shí)現(xiàn)。

IPv6單播地址的類型有多種，包括全球單播地址、鏈路本地地址和站點(diǎn)本地地址等。

OSPFv3是OSPF協(xié)議(OpenShortestPathFirst，開(kāi)放最短路徑優(yōu)先)版本3的簡(jiǎn)稱，主要對(duì)IPv6提供支持。

DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocolfor，IPv6是針對(duì)IPv6設(shè)計(jì)的，支持IPv6的動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)為主機(jī)分配IPv6前綴、IPv6地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)的協(xié)議。

DHCPv6服務(wù)器為客戶端分配地址、前綴的過(guò)程分為兩類，一類是交換兩個(gè)消息的快速分配過(guò)程，另一類是交換四個(gè)消息的分配過(guò)程。

IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)是第一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，2009年IEEE推出的802.11n標(biāo)準(zhǔn)，最高接入速度是600Mb/s。802.11n之后的版本IEEE802.11ac，工作在5G頻段，理論上可以提供高達(dá)1Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。

無(wú)線AP是AccessPoint的簡(jiǎn)稱，它是用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線交換機(jī)，也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心。無(wú)線AP是移動(dòng)計(jì)算機(jī)用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，主要用于寬帶家庭、樓宇以及園區(qū)內(nèi)部。

無(wú)線AC是指無(wú)線接入控制