5 IPv6 Routing mit Hilfe eines Cisco 2611XM

Kernstück dieses Teils der Arbeit bildet ein Cisco 2611XM Multiprotokollrouter, welcher mit der IOS Version 12.3(1a) IPv6-Unterstützung bietet. Der Router besitzt 2 Fast-Ethernet- sowie 4 serielle Interfaces und beherrscht sämtliche für die Tests benötigten Routing-Protokolle.

1 Aufbau des Netzwerks

Für die ersten Schritte mit dem Cisco-Router wird ebenfalls ein Testnetz aufgebaut, welches im wesentlichen identisch ist mit dem Netz aus dem Linux-Versuch. Einzig der Linux-Router wird durch den Cisco 2611XM ersetzt und der dadurch frei gewordene Linux PC wird ebenfalls als Client eingesetzt (Abb. 5.1).

Abbildung 5.1: Cisco Routing: Aufbau des Netzwerks

Zu Beginn muss sichergestellt werden, dass keine manuell konfigurierten IPv6-Adressen auf den Clients vorhanden sind und dass auf den Linux PCs kein Router Advertisement stattfindet (Zebra mit /etc/init.d/zebra stop beenden).

2 Konfiguration des Cisco 2611XM

Zunächst wird der Router für die beiden Subnetze A und B für die Autokonfiguration vorbereitet. Dazu muss zunächst IPv6 Unicast Routing eingeschaltet werden, anschliessend wird auf beiden Fast-Ethernet-Interfaces die IPv6-Unterstützung eingeschaltet und IPv6-Adressen vergeben. Durch die Angabe des Präfix und des Schlüsselwortes eui-64 wird die Adresse automatisch aus der MAC-Adresse des Interfaces gebildet.

Danach wird der Präfix festgelegt, welcher auf dem entsprechenden Interface bekannt gemacht werden soll. Die Zeit zwischen zwei Router Advertisements wird auf 10 Sekunden reduziert, was für den praktischen Einsatz natürlich zu klein ist, für diese Versuchsreihe aber einen sinnvollen Wert darstellt, um die Wartezeiten klein zu halten.

Zum Schluss wird die Konfiguration gesichert. Zuvor sollte natürlich getestet werden, ob sie auch wunschgemäss arbeitet.

R5#configure terminal
R5(config)#ipv6 unicast-routing 
R5(config)#interface f0/0
R5(config-if)#no shutdown
R5(config-if)#ipv6 enable
R5(config-if)#ipv6 address fec0::/64 eui-64
R5(config-if)#ipv6 nd prefix fec0::/64
R5(config-if)#ipv6 nd ra-interval 10
R5(config-if)#exit
R5(config)#interface f0/1
R5(config-if)#no shutdown
R5(config-if)#ipv6 enable
R5(config-if)#ipv6 address fec1::/64 eui-64
R5(config-if)#ipv6 nd prefix fec1::/64
R5(config-if)#ipv6 nd ra-interval 10
R5(config-if)#exit
R5(config)#exit
R5#write

Damit ist der Router für Stateless Autoconfiguration vorbereitet und routet zwischen den Subnetzen A und B. Die komplette Konfiguration ist in Anhang C.2.1 aufgeführt.

3 Netzverkehr bei Inbetriebnahme

No. Time        Source                    Destination           Protocol Info
  1 0.000000    ::                        ff02::1:ff4e:5c8c     ICMPv6   Neighbor solicitation
  2 2.965056    fe80::20d:29ff:fe28:0     ff02::1               ICMPv6   Router advertisement
  3 2.965664    ::                        ff02::1:ff4e:5c8c     ICMPv6   Neighbor solicitation
  4 5.296896    00:0d:29:28:00:00         00:0d:29:28:00:00     LOOP     Loopback
  5 8.712704    fe80::203:93ff:fe4e:5c8c  ff02::2:6dc6:8261     ICMPv6   Multicast listener report
  6 11.070432   fe80::20d:29ff:fe28:0     ff02::1               ICMPv6   Router advertisement
  7 15.297472   00:0d:29:28:00:00         00:0d:29:28:00:00     LOOP     Loopback
  8 20.146336   ::                        ff02::16              ICMPv6   MLDv2 report
  9 20.476384   ::                        ff02::1:ff87:17a5     ICMPv6   Neighbor solicitation
 10 20.574240   fe80::20d:29ff:fe28:0     ff02::1               ICMPv6   Router advertisement
 11 20.586336   ::                        ff02::16              ICMPv6   MLDv2 report
 12 20.846400   ::                        ff02::1:ff52:2c30     ICMPv6   Neighbor solicitation
 13 20.926400   ::                        ff02::1:ff87:17a5     ICMPv6   Neighbor solicitation
 14 21.476384   fe80::201:2ff:fe87:17a5   ff02::2               ICMPv6   Router solicitation
 15 23.575040   fe80::20d:29ff:fe28:0     ff02::1               ICMPv6   Router advertisement
 16 25.297856   00:0d:29:28:00:00         00:0d:29:28:00:00     LOOP     Loopback
 17 31.460224   fe80::20d:29ff:fe28:0     ff02::1               ICMPv6   Router advertisement

Mac OS X sendet im Frame 1 ein Duplicate Address Detection-Paket an die eigene Multicast-Adresse, um zu schauen ob seine Link-Local-Adresse einmalig ist.

Das Router Advertisement in Frame 2 sendet der Cisco-Router. Diese periodischen Ankündigungen werden an die Multicast-Adresse für alle Knoten am Link Segment geschickt. Router Advertisements beinhalten neben Angaben zu Adresspräfix und Hop Limit noch verschiedene andere Informationen über die Dauer der Gültigkeit, etc.

Frame 3 ist identisch mit Frame 1, jedoch wird hier die Site-Local-Adresse des iBooks auf Vorhandensein im Netz überprüft. Beim nächsten Frame (4) überprüft der Router, ob sein Interface noch aktiv ist. Dies wiederholt er alle zehn Sekunden, zu sehen in den Frames 7 und 16. In Frame 5 meldet sich nochmals das iBook, um seine Teilnahme an Multicasts anzumelden. Frame 6 ist analog zum Frame 2 ein periodisches Router Advertisement.

Frame 8 und 11 enthalten je ein MLDv2 Paket (Genaueres zu MLDv2 im Abschnitt 4.2.2 Inbetriebnahme des Linux PC 1). In Frame 9, 12 und 13 sind vom Linux-Client ausgegebene Neighbor Solicitation Nachrichten. Der Client stellt wie schon vorher Mac OS sicher, das die IP-Adresse noch nicht existiert (Duplicate Address Detection). Gefolgt wird dieses Paket wiederum von einem Router Advertisement (Frame 10).

Da Linux die letzte Router Advertisement Nachricht (Frame 10) verpasst hat, sendet dieser PC eine Router Solicitation Nachricht, um einen allfälligen Router aufzufordern, ihm das Router Advertisement zu schicken. Dies geschieht mit Frame 15. Das letzte Paket ist wiederum ein reguläres Router Advertisement.