项目9 使用GRE隧道实现Jan16公司与分部的互联

项目9使用GRE隧道实现Jan16公司与分部的互联目录项目描述项目需求分析项目相关知识项目规划设计项目实施项目验证项目描述项目描述Jan16公司业务拓展，在X市成立了Jan16公司分部。公司网络已经全面升级到IPv6，要求公司总部与分部之间使用IPv6网络进行通信。公司拓扑如图9-1所示，具体要求如下：（1）公司总部与分部均由出口网关路由器连接部门PC，路由器和PC均支持双栈协议。（2）运营商网络目前仅能支持IPv4协议，需要通过配置手动隧道协议，实现总部与分部IPv6网络互通。项目需求分析项目需求分析Jan16公司网络由总部及分部A组成，已全面升级为IPv6网络，连接总部与分部的运营商网络仅支持IPv4网络。可以通过配置手动隧道IPv6OverIPv4GRE，来实现总部与分部之间的IPv6网络互通。因此，本项目可以通过以下工作任务来完成。（1）配置运营商路由器。（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，实现互联网的IPv4网络互通。（4）配置IPv6OverIPv4GRE隧道,实现总部与分部之间的IPv6网络通过隧道互通。项目相关知识9.1IPv6OverIPv4隧道技术概述隧道（Tunnel）技术也是IPv6过渡技术的一种。如图9-2所示，隧道是一种数据封装技术，它利用一种网络传输协议来将其他协议产生的数据作为数据载荷，然后封装在自己的报文中，在网络中传输（边界路由器转发数据查找路由表时，发现数据的出接口为隧道接口，便会进行数据封装）。当IPv6网络A的数据要穿越IPv4网络到达IPv6网络B时，因为IPv6与IPv4互不兼容，所以需要在RTA和RTB（两端的设备都要支持双栈协议）上配置隧道技术，通过隧道技术将IPv6数据作为IPv4数据载荷，封装在IPv4报文头后面，才能让数据通过IPv4网络传输到IPv6网络B中。这便是隧道技术的关键。9.1IPv6OverIPv4隧道技术概述一个隧道需要有一个起点和一个终点，起点和终点确定了以后，隧道也就可以确定了。IPv6overIPv4隧道起点的IPv4地址必须为手工配置，而终点的 IPv4地址有手工配置和自动获取两种方式。（1）手动隧道：边界设备不能自动获得隧道终点的IPv4地址，需要手工配置隧道终点的IPv4地址，报文才能正确发送至隧道终点。如图9-2所示，数据流向为RTA发往RTB，那么RTA需要配置隧道的起点为IPv4地址：10.1.1.1，终点为IPv4地址：20.1.1.1。若数据流向为RTB发往RTA，那么RTB需要配置隧道的起点IPv4地址：20.1.1.1，终点为IPv4地址：10.1.1.1。（2）自动隧道：边界设备可以自动获得隧道终点的IPv4地址，所以不需要手工配置终点的IPv4地址，一般的做法是隧道的两个接口的IPv6地址采用内嵌IPv4地址的特殊IPv6地址形式，这样路由设备可以从IPv6报文中的目的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协议封装（GenericRoutingEncapsulation，GRE）隧道是一种手动隧道，在IPv6OverIPv4GRE应用中，GRE隧道把IPv6协议称为乘客协议，把GRE称为承载协议。GRE隧道封装数据时，IPv6数据报文首先被封装为GRE数据报文，再封装为IPv4数据报文，封装之后的数据结构如图9-3所示。GRE可以支持多种网络层乘客协议，如：IP、IPX、AppleTalk。2.IPv6OverIPv4GRE隧道的特点GRE隧道通用性好，原理简单，易于配置。但作为手动隧道，每个隧道都需要手动配置，在IPv6网络过渡的前期阶段，随着互联网中需要互联的IPv6网络数量逐步增加，需要配置的隧道数量以及维护和管理的难度也会随着增加。项目规划设计项目拓扑本项目中，使用2台PC、3台路由器搭建项目拓扑，如图9-4所示。其中PC1是总部员工PC，PC2是分部A员工PC，AR1和AR3分别作为总部和分部的出口网关路由器，AR2作为运营商路由器。Jan16公司网络为IPv6网络，运营商网络为IPv4网络，需要在AR1与AR3之间配置IPv6OverIPv4GRE隧道、IPv6隧道路由和IPv4缺省路由实现Jan16公司网络互通。项目规划根据项目拓扑进行业务规划，接口互联、IPv4地址、IPv6地址规划如表9-1、9-2、9-3所示。1）接口互联规划项目规划2)IPv4规划表3)

IPv6规划项目实施任务9-1配置运营商路由器任务规划根据IPv4规划表（表9-2）为运营商路由器配置IP地址。任务9-1配置运营商路由器任务实施1.为运营商路由器AR2配置IP地址。在路由器AR2上配置IPv4地址，作为与总部路由器、分部A路由器互联的地址。任务9-1配置运营商路由器任务验证（1）在AR2上使用【displayipinterfacebrief】命令验证IPv4地址配置情况，如图9-5所示。任务9-2配置公司路由器及PC的IP地址任务规划根据IPv4规划表（表9-2）和IPv6规划表（表9-3）为Jan16公司路由器及PC配置IP地址。任务9-2配置公司路由器及PC的IP地址任务实施1.根据表9-4为各部门PC配置IPv6地址及网关任务9-2配置公司路由器及PC的IP地址如图9-6为PC1的IPv6地址配置结果，同理完成PC2的IPv6地址配置。任务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，作为与运营商互联的地址，配置IPv6地址，作为总部的网关。任务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，作为与运营商互联的地址，配置IPv6地址，作为总部的网关。任务9-2配置公司路由器及PC的IP地址任务验证（1）在AR1上使用【displayipinterfacebrief】、【displayipv6interfacebrief】命令验证IP地址配置情况，如图9-7所示。任务9-2配置公司路由器及PC的IP地址（2）在AR3上使用【displayipinterfacebrief】、【displayipv6interfacebrief】命令验证IP地址配置情况，如图9-8所示。任务9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任务规划为总部出口路由器AR1和分部A出口路由器AR3配置指向运营商的IPv4缺省路由，使IPv4网络互通。任务9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任务实施1.配置路由器AR1的缺省路由在路由器AR1上配置缺省路由，下一跳为运营商路由器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，下一跳为运营商路由器AR2。任务9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由任务验证（1）在AR1上使用【displayiprouting-table】命令验证缺省路由配置情况，如图9-9所示。任务9-3配置出口路由器的IPv4缺省路由（2）在AR3上使用【displayiprouting-table】命令验证缺省路由配置情况，如图9-10所示。任务9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任务规划在总部出口路由器AR1与分部A出口路由器AR3之间配置IPv6OverIPv4GRE隧道。任务9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任务实施1.路由器AR1的GRE隧道配置在路由器AR1上创建GRE隧道，并配置去往分部A的IPv6静态路由，下一跳为隧道接口。任务9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道2.路由器AR3的GRE隧道配置在路由器AR3上创建GRE隧道，并配置去往总部的IPv6静态路由，下一跳为隧道接口。任务9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道任务验证（1）在AR1使用命令【displayipv6routing-table】验证IPv6静态路由配置情况，如图9-11所示。（2）在AR3使用命令【displayipv6routing-table】验证IPv6静态路由配置情况，如图9-12所示。任务9-4配置IPv6OverIPv4GRE隧道（3）以AR1作为隧道起点，尝试ping通隧道终点AR3的隧道接口地址2013::2，如图9-13所示，能成功ping通,表示隧道建立成功。项目验证项目验证1.PC1pingPC2的IPv6地址（2020::10），如图9-14所示。练习与思考理论题1.以下关于IPv6OverIPv4隧道技术的描述错误的是（）A.隧道技术分为手动隧道和自动隧道B.配置手动隧道需要定义隧道起点和终点地址C.配置自动隧道仅需配置隧道起点地址，不需要配置终点地址D.配置隧道技术的路由器不需要支持双栈协议2.配置GRE隧道技术时，不需要配置哪些参数（）A.起点地址B.MAC地址C.隧道接口IP地址D.终点地址练习与思考3.GRE隧道可支持的乘客协议有哪些（）（多选）A.IPB.AppleTalkC.802.1QD.802.1S4.GRE隧道是一种手动隧道。（判断）5.GRE隧道通用性好，原理简单，配置较复杂。（判断）练习与思考项目实训题1.项目背景与要求Jan16公司网络为IPv6网络，运营商网络为IPv4网络，现需要通过配置IPv6OverIPv4GRE隧道，实现公司总部与分部之间的IPv6网络互通。具体要求如下：1）根据实践拓扑图，为PC和路由器配置IPv6和IPv4地址。(x为班级，y为短学号)2）AR1与AR3配置IPv4缺省静态路由，下一跳为AR2。3）AR1与A