企业网络规划与实施 课件 第15章 IPv6与WLAN网络配置

第15章IPv6与WLAN网络配置15.1IPv6配置与应用15.2WLAN组网配置本章小结

15.1IPv6配置与应用

15.1.1IPv6地址及应用1. IPv6简介目前Internet所采用的是TCP/IP协议族，IP协议的主流版本号是4，称为IPv4。IPv4使用的地址位数为32位。由于互联网的蓬勃发展，全球IPv4地址已经耗尽。

2. IPv6地址格式

1) IPv6地址的首选格式

IPv6的128位地址被分成8段，每16位为一段，每段转换为十六进制数，并用冒号隔开，如2001:0210:0000:0001:0000:0000:0000:45F1。

2) 压缩表示

可以将不必要的0去掉，规则为：每个段中开头的0可以省掉，而中间和末尾的0，不做省略；对于一个段中全部数字为0的情况，保留一个0。

3. IPv6地址分类

IPv6主要有三种类型的地址：单播地址、组播地址和任播地址。

1) 单播地址

单播地址用来唯一标识一个接口，类似于IPv4的单播地址。

2) 组播地址

组播地址用来标识一组接口(通常这组接口属于不同的节点)，类似于IPv4的组播地址。发送到组播地址的数据报文被传送给此地址所标识的所有接口。IPv6中没有广播地址，广播地址的功能可通过组播地址来实现。

3) 任播地址

任播地址用来标识一组接口(通常这组接口属于不同的节点)。发送到任播地址的数据报文被传送给此地址所标识的一组接口中距离源节点最近的一个接口。

4. 单播地址的类型

IPv6单播地址的类型有多种，包括全球单播地址、链路本地地址和站点本地地址等。

1) 全球单播地址

全球单播地址等同于IPv4协议中的公网地址，提供给网络服务商。这种类型的地址允许路由前缀的聚合，从而限制了全球路由表项的数量。

2) 链路本地地址

链路本地地址用于邻居发现协议和无状态自动配置中链路本地上节点之间的通信。使用链路本地地址作为源或目的地址的数据报文不会被转发到其他链路上。

3) 站点本地地址

站点本地地址与IPv4中的私有地址类似。使用站点本地地址作为源或目的地址的数据报文不会被转发到本站点(相当于一个私有网络)之外的其他站点。

4) 环回地址

单播地址0:0:0:0:0:0:0:1(简化表示为::1)称为环回地址，不能分配给任何物理接口。它的作用与IPv4中的环回地址的作用相同，即节点用来给自己发送IPv6报文。

5) 未指定地址

地址“::”称为未指定地址，不能分配给任何节点。在节点获得有效的IPv6地址之前，可以在发送的IPv6报文的源地址字段填入该地址，但不能作为IPv6报文中的目的地址。

5. IPv6基本配置的案例

使用eNSP搭建实验环境，如图15.1所示，具体要求如下：

(1) 配置IPv6地址，查看并测试IPv6接口和连通性。

(2) 确保PC1和PC2互通。

图15.1IPv6基本配置案例

15.1.2OSPFv3及其实现

1. OSPFv3简介

OSPFv3是OSPF协议(OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先)版本3的简称，主要提供对IPv6的支持。

2. OSPFv3和OSPFv2的相同点

(1) RouterID、AreaID都是32位的。

(2) 具有相同类型的报文，即Hello报文、DD(DatabaseDescription，数据库描述)报文、LSR(LinkStateRequest，链路状态请求)报文、LSU(LinkStateUpdate，链路状态更新)报文和LSAck(LinkStateAcknowledgment，链路状态确认)报文。

(3) 具有相同的邻居发现机制和邻接形成机制。

(4) 具有相同的LSA扩散机制和老化机制。

3. OSPFv3和OSPFv2的不同点

(1) OSPFv3基于链路运行，OSPFv2基于网段运行。

(2) OSPFv3在同一条链路上可以运行多个实例，即一个接口可以使能多个OSPFv3进程。

(3) OSPFv3通过RouterID来标识邻居，OSPFv2则通过IPv4地址来标识邻居。

4. OSPFv3的配置案例

使用eNSP搭建实验环境，如图15.2所示，具体要求如下：

(1) 配置IPv6地址，启用OSPFv3协议。

(2) 查看OSPFv3邻居和数据库LSA。

(3) 确保AR1和AR3可以互相访问。

图15.2OSPFv3配置案例

15.1.3DHCPv6及其实现

1. DHCPv6

DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6)是针对IPv6设计的，支持IPv6的动态主机配置协议为主机分配IPv6前缀、IPv6地址和其他网络配置参数的协议。

目前IPv6地址的分配方法有以下几种：手动配置、无状态自动地址分配、有状态自动地址分配，即DHCPv6方式。

与其他IPv6地址分配方式相比，DHCPv6具有以下优点：

(1) 更好地控制地址的分配。通过DHCPv6不仅可以记录为主机分配的地址，还可以

为特定主机分配特定的地址，以便于网络管理。

(2) 为客户端分配前缀，以便于全网络的自动配置和管理。

(3) 除了IPv6前缀、IPv6地址外，还可以为主机分配DNS服务器、域名后缀等网络配置参数。

2. DHCPv6的角色

DHCPv6的角色分为以下三种，如图15.3所示。

(1) DHCPv6客户端：通过DHCPv6协议请求获取IPv6地址等网络参数的设备。

(2) DHCPv6服务器：负责为DHCPv6客户端分配网络参数的设备。

(3) DHCPv6中继：负责转发DHCPv6服务器和DHCPv6客户端之间的DHCPv6报文，协助DHCPv6服务器向DHCPv6客户端动态分配网络参数的设备，如图15.3所示。

图15.3DHCP的角色

3. DHCPv6的工作机制

DHCPv6服务器为客户端分配地址/前缀的过程分为两类：交换两个消息的快速分配过程，交换四个消息的分配过程。

(1) 交换两个消息的快速分配过程。

(2) 交换四个消息的分配过程如图15.4所示。

图15.4DHCPv6交换四个消息的分配过程

4. DHCPv6的配置案例

使用eNSP搭建实验环境，如图15.5所示，AR1是DHCPv6服务器，要求为其配置IPv6地址，确保PC1和PC2自动获取IPv6地址，确保PC1和PC2互通。

图15.5DHCPv6的配置案例

15.2WLAN组网配置

15.2.1WLAN组网架构

1. WLAN基础

WLAN是无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork)的简称，它是通过无线电波进行数据传输的。目前WLAN技术已经发展成熟，被广泛应用于家庭、企业网、行业网、运营商网络。

2. 无线网络设备

无线网络设备就是基于无线通信协议而设计出的网络设备。这里以华为的无线网络设备为例进行介绍。

华为WLAN设备包括WLAN服务器、AC(接入控制器)和AP(无线接入点)、PoE交换机、无线终端等，部分产品如图15.6所示。

图15.6华为WLAN设备

(1) 华为的WLAN服务器主要有eSight(有线无线一体化网管)、TSM(终端安全管理)等。

eSight是华为面向企业网管理推出的新一代网络管理系统，实现对企业资源、业务、用户的统一管理以及智能联动。

eSight支持对IT&IP以及第三方设备的统一管理，同时对网络流量、接入认证角色等进行智能分析，自动调整网络控制策略，全方位保证企业的网络安全。eSight为企业量身打造自己的智能管理系统提供了灵活的开放平台。

(2) 无线AP是AccessPoint的简称，它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、楼宇以及园区内部，典型的覆盖距离为几十米至上百米，目前主要应用的技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式(APclient)，可以和其他AP进行无线连接，延展了网络的覆盖范围。

(3) 无线AC是指无线接入控制器，负责把来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet，同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证、管理及宽带访问、网络安全等控制功能。

(4) PoE全称为PowerOverEthernet，是指通过10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络供电，其可靠供电的距离最长为100 m。通过PoE这种方式，可以有效地解决IP电话、无线AP、刷卡机、摄像头等终端的集中式电源供电问题。对于这些终端而言不再需要考虑其室内电源系统布线的问题，在接入网络的同时就可以实现对这些终端设备的供电。

(5) 华为的WLAN终端产品有华为生产的上网卡、平板电脑、智能手机等。

3. WLAN组网方案

1) 中小型企业组网方案

中小型企业组网方案一般采用二层网络架构，即核心层(分布层)、接入层，采用PoE交换机为AP供电，分布层部署卡式或盒式AC，如图15.7所示。

图15.7中小型企业组网方案

2) 大中型企业组网方案

大中型企业组网方案一般采用三层网络架构，即核心层、汇聚层(分布层)、接入层，采用PoE交换机为AP供电，核心层部署卡式或盒式AC，如图15.8所示。

图15.8大中型企业组网方案

15.2.2大型WLAN网的设计

1. 大型WLAN网络介绍

大型园区一般采用三层网络架构，AC既可以部署在核心层，也可以部署在汇聚层。如果需要集中管理无线设备和流量，通常AC就部署在核心层。如果希望各个区域独立管理，则推荐部署在汇聚层，如图15.9所示。

图15.9大型WLAN网设计

2. 大型WLAN网络部署案例

如图15.10所示，Router作为DHCP服务器，AP的管理VLAN为VLAN100，实现自动注册，VLAN101、102分配给外来人员，VLAN103、104分配给内部员工，要求实现无线终端之间的互通。

图15.10大型WLAN网络部署案例

使用eNSP搭建实验环境，如图15.11所示。图15.11大型WLAN网络实验环境

本章小结

IPv6的128位地址被分成8段，每16位为一段，每段转换为十六进制数，并用冒号隔开。IPv6地址由两部分组成：地址前缀与接口标识。其中，地址前缀相当于IPv4地址中的网络部分，接口标识相当于IPv4地址中的主机部分。IPv6主要有三种类型的地址：单播地址、组播地址和任播地址。IPv6中没有广播地址，广播地址的功能是通过组播地址来实现。

IPv6单播地址的类型有多种，包括全球单播地址、链路本地地址和站点本地地址等。

OSPFv3是OSPF协议(OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先)版本3的简称，主要对IPv6提供支持。

DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocolfor，IPv6是针对IPv6设计的，支持IPv6的动态主机配置协议)为主机分配IPv6前缀、IPv6地址和其他网络配置参数的协议。

DHCPv6服务器为客户端分配地址、前缀的过程分为两类，一类是交换两个消息的快速分配过程，另一类是交换四个消息的分配过程。

IEEE802.11标准是第一个无线局域网标准，2009年IEEE推出的802.11n标准，最高接入速度是600Mb/s。802.11n之后的版本IEEE802.11ac，工作在5G频段，理论上可以提供高达1Gb/s的数据传输能力。

无线AP是AccessPoint的简称，它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、楼宇以及园区内部。

无线AC是指无线接入控制