CCIE备考之IPv4 IPv6静态路由(TCP/IP路由技术 卷一)

来源：
http://www.ipv6.org/:All about IPv6
www.cs-ipv6.lancs.ac.uk/.../ papers/BayNetworks/:IPv6 White Paper
http://www.javvin.com/protocol/rfc1883.pdf：IPv6 Specifications (original)
http://www.javvin.com/protocol/rfc2460.pdf：IPv6 specifications (the latest)
http://www.ipv6forum.com%20：A good informational site for IPv6
中间引用一位导师的文章
网际协议第6版（IPv6），有时又称之为“下一代” IP 协议（IPng），是由 IETF 提出的替代当前 IP 第4版（IPv4），到目前为止可能已有20多年的应用的网际协议最新版。如今大多数网络使用的是 IPv4，但存在的问题是，IPv4 地址的不断缺乏无法满足日益增长的应用需求。
IPv6 弥补了 IPv4 中存在的很多不足之处，其中包括有限的可利用的 IPv4 地址号码。IPv6 主要优点在于：

为全球网络设备提供 3.40*1038 个地址
即插即用配置，DHCP 可有可无；
不需要广播，通过组播和任意播提供更好的网络带宽效用；
为所有类型的应用提供更好的 QOS 支持；
为数据和控制数据包提供本地信息安全框架；
通过快速移交，增强灵活性，提供更好的路由优化和分层移动。

IPV4静态路由配置：

方式一：

ip route destination-network mask next-hop address

Router#show runn | i ip route
ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 192.168.1.194
ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 10.4.6.2
ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 192.168.1.65

Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
C 10.4.6.0/24 is directly connected, Serial1/1
S 10.4.7.0/24 [1/0] via 10.4.6.2
S 10.1.0.0/16 [1/0] via 192.168.1.194
192.168.1.0/27 is subnetted, 3 subnets
C 192.168.1.64 is directly connected, Serial1/0
S 192.168.1.0 [1/0] via 192.168.1.65
C 192.168.1.192 is directly connected, Serial1/2

方式二：

ip route destination-network mask exit interface

Router#show runn | i ip route
ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 Serial1/2
ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 Serial1/1
ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 Serial1/0

Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
C 10.4.6.0/24 is directly connected, Serial1/1
S 10.4.7.0/24 is directly connected, Serial1/1
S 10.1.0.0/16 is directly connected, Serial1/2
192.168.1.0/27 is subnetted, 3 subnets
C 192.168.1.64 is directly connected, Serial1/0
S 192.168.1.0 is directly connected, Serial1/0
C 192.168.1.192 is directly connected, Serial1/2

当下一跳地址采用出接口时，路由表里显示的到达目的网络是一个直联路由，相当于将目的网段地址重分发进入静态路由表中。
对于出接口为广播型网络接口时会引起网络中不必要的arp请求流量，而且会占用路由器大量的内存。这是因为对于目的网段在路由表中显示的是为一条直接相连的网段，因此到达该目的网段的通信路由器会直接进行arp表的查找，如果没有，则对目的地址进行arp请求，不管目的地址是否有效，都会进行arp的查找和请求。对从该接口出去的每一个目的地址都进行arp的查找和请求，并记录在arp表中，因此会导致arp表项不段增加（缺省arp老化时间是4个小时），占用路由器的内存空间。

方式三：
将上面两种方式组合在一起。

ip route destination-network mask exit-interface next-hop address


Router#show runn | i ip route
ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 Serial1/2 192.168.1.194
ip route 10.4.7.0 255.255.255.0 Serial1/1 10.4.6.2
ip route 192.168.1.0 255.255.255.224 Serial1/0 192.168.1.65

Router#show ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
C 10.4.6.0/24 is directly connected, Serial1/1
S 10.4.7.0/24 [1/0] via 10.4.6.2, Serial1/1
S 10.1.0.0/16 [1/0] via 192.168.1.194, Serial1/2
192.168.1.0/27 is subnetted, 3 subnets
C 192.168.1.64 is directly connected, Serial1/0
S 192.168.1.0 [1/0] via 192.168.1.65, Serial1/0
C 192.168.1.192 is directly connected, Serial1/2
Router#

方式三的优点是所有到达目的网段的路由在路由表中不再显示的是直连网段，而是管理距离为1的静态路由。并且当出接口down了之后，通过该接口出去的路由会立刻从路由表中删除，尽管目标网络通过递归查找能够查找到下一跳的出接口，这样最小化路由器对下一跳地址和出接口的查找工作。
方式三还有一个优点是消除了方式二中当出接口为广播型接口存在的问题。由于目的网络在路由表中不再显示的是一条直连网段，因此到达目的网段只有下一跳地址的arp请求流量，arp表项中也只有这一条。

因此在静态路优的配置方式中，第三种配置方式是最好的，使路由器只需要最小化路由出接口和下一跳地址的查找工作。

ipv6:
ipv6的静态路由配置方式与ipv4一样，也有三种。缺省情况下cisco路由器中ipv6路由功能是关闭的，如果要使用ipv6必须使用ipv6 unicast-routing命令将ipv6功能打开。
在IPV6方式下路由的负载分担只支持基于源-目的地址的方式，不支持基于per-packet的方式。在缺省情况下CISCO的路由器对IPV6报文转发方式是process方式。

Router#show runn | i ipv6 route
ipv6 route FEC0:0:0:1::/64 FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00
ipv6 route FEC0:0:0:8::/64 FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00
ipv6 route FEC0:0:0:A::/64 FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00

Router#show ipv6 route
IPv6 Routing Table - 9 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP
U - Per-user Static route
I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea
O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2
L FE80::/10 [0/0]
via ::, Null0
S FEC0:0:0:1::/64 [1/0]
via FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00, Null
C FEC0:0:0:3::/64 [0/0]
via ::, Serial1/3
L FEC0::3:20F:2EFF:FED2:2600/128 [0/0]
via ::, Serial1/3
C FEC0:0:0:5::/64 [0/0]
via ::, FastEthernet0/0
L FEC0::5:20F:2EFF:FED2:2600/128 [0/0]
via ::, FastEthernet0/0
S FEC0:0:0:8::/64 [1/0]
via FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00, Null
S FEC0:0:0:A::/64 [1/0]
via FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00, Null
L FF00::/8 [0/0]
via ::, Null0
Router#

Router#show runn | i ipv6 route
ipv6 route FEC0:0:0:1::/64 Serial1/3
ipv6 route FEC0:0:0:8::/64 Serial1/3
ipv6 route FEC0:0:0:A::/64 Serial1/3 FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00
Router#

Router#show ipv6 route static
IPv6 Routing Table - 9 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP
U - Per-user Static route
I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea
O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2
S FEC0:0:0:1::/64 [1/0]
via ::, Serial1/3
S FEC0:0:0:8::/64 [1/0]
via ::, Serial1/3
S FEC0:0:0:A::/64 [1/0]
via FEC0::3:20F:2EFF:FED0:7C00, Serial1/3

当下一跳地址采用为出接口时，在IPV6路由表里的显示的管理距离为1。这不同与在IPV4中路由表显示的目的网段是直连路由。但在IPV6中会显示下一跳转发地址是未知（via ::表示下一跳地址没有指定），并且通过的接口为Serial1/3。当该接口是一个P2P接口时，报文的转发不存在问题，因为出口只有一个。而当接口为广播型网络时，如Eethernet，路由器必须组播发送neighbor solicitation 消息，这是因为IPV6中没有proxy arp功能，以便获得邻居以发送报文。对于移动节点设备，路由器发送的neighbor solicitation会得不到响应。因此在这种环境下静态路由配置采用出接口的应用会存在问题。

因此对于广播型网络在配置静态路由时如果要采用出接口的配置形式，那么必须指顶下一跳地址。下一跳地址推荐采用下一跳路由器的链路本地地址(link-local address).原因之一：只有当接口卡或整个路由器被更换了，link-local address才会发生改变，即使全局IPV6地址重新更换也不会改变。

无可非议的是 IPv6 代表了整个行业中互联网和用户间的一次重大跳跃，虽然指定的迁移数量影响着众多网络设备，但很清楚的一点是要在互联网中各层中实现 IPv4 和 IPv6 的共存还需要一段过渡时间。