FreeBSD 使用手册
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27.10 IPv6

原始作者：Aaron Kaplan. 重新组织和增加：Tom Rhodes. 中文翻译：张雪平. Extended by Brad Davis.

　　IPv6 (也被称作 IPng “下一代 IP”) 是众所周知的 IP 协议 (也叫 IPv4) 的新版本。和其他现代的 *BSD 系统一样， FreeBSD 包含了 KAME 的 IPv6 参考实现。因此，您的 FreeBSD 系统包含了尝试 IPv6 所需要的所有工具。这一节主要集中讨论如何配置和使用 IPv6。

　　在 1990 年代早期，人们开始担心可用的 IPv4 地址空间在不断地缩小。随着 Internet 的爆炸式发展，主要的两个担心是：

用尽所有的地址。当然现在这个问题已经不再那样尖锐，因为 RFC1918 私有地址空间 (10.0.0.0/8、 172.16.0.0/12，以及 192.168.0.0/16) 和网络地址转换 (NAT) 技术已经被广泛采用。
路由表条目变得太大。这点今天仍然是焦点。

　　IPv6 解决这些和其它许多的问题：

128 位地址空间。换句话，理论上有 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个地址可以使用。这意味着在我们的星球上每平方米大约有 6.67 * 10^27 个 IPv6 地址。
路由器仅在它们的路由表里存放网络地址集，这就减少路由表的平均空间到 8192 个条目。

　　IPv6 还有其它许多有用的功能，如：

地址自动配置 (RFC2462)
Anycast (任意播) 地址(“一对多”)
强制的多播地址
IPsec (IP 安全)
简单的头结构
移动的 (Mobile) IP
IPv6 到 IPv4 的转换机制

　　要更多信息，请查看：

27.10.1 关于 IPv6 地址的背景知识

　　有几种不同类型的 IPv6 地址：Unicast，Anycast 和 Multicast。

　　Unicast 地址是为人们所熟知的地址。一个被发送到 unicast 地址的包实际上会到达属于这个地址的接口。

　　Anycast 地址语义上与 unicast 地址没有差别，只是它们强调一组接口。指定为 anycast 地址的包会到达最近的 (以路由为单位) 接口。Anycast 地址可能只被路由器使用。

　　Multicast 地址标识一组接口。指定为 multicast 地址的包会到达属于 multicast 组的所有的接口。

注意: IPv4 广播地址 (通常为 xxx.xxx.xxx.255) 由 IPv6 的 multicast 地址来表示。

表 27-2. 保留的 IPv6 地址

IPv6 地址	预定长度 (bits)	描述	备注
`::`	128 bits	未指定	类似 IPv4 中的 `0.0.0.0`
`::1`	128 bits	环回地址	类似 IPv4 中的 `127.0.0.1`
`::00:xx:xx:xx:xx`	96 bits	嵌入的 IPv4	低 32 bits 是 IPv4 地址。这也称作 “IPv4 兼容 IPv6 地址”
`::ff:xx:xx:xx:xx`	96 bits	IPv4 影射的 IPv6 地址	低的 32 bits 是 IPv4 地址。用于那些不支持 IPv6 的主机。
`fe80::` - `feb::`	10 bits	链路环回	类似 IPv4 的环回地址。
`fec0::` - `fef::`	10 bits	站点环回
`ff::`	8 bits	多播
`001` (base 2)	3 bits	全球多播	所有的全球多播地址都指定到这个地址池中。前三个二进制位是 “001”。

27.10.2 IPv6 地址的读法

　　规范形式被描述为：x:x:x:x:x:x:x:x，每一个“x”就是一个 16 位的 16 进制值。当然，每个十六进制块以三个“0”开始头的也可以省略。如 FEBC:A574:382B:23C1:AA49:4592:4EFE:9982

　　通常一个地址会有很长的子串全部为零，因此每个地址的这种子串常被简写为“::”。例如：fe80::1 对应的规范形式是 fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001。

　　第三种形式是以众所周知的用点“.”作为分隔符的十进制 IPv4 形式，写出最后 32 Bit 的部分。例如 2002::10.0.0.1 对应的十进制正规表达方式是 2002:0000:0000:0000:0000:0000:0a00:0001 它也相当于写成 2002::a00:1.

　　到现在，读者应该能理解下面的内容了：

# ifconfig

rl0: flags=8943<UP,BROADCAST,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
         inet 10.0.0.10 netmask 0xffffff00 broadcast 10.0.0.255
         inet6 fe80::200:21ff:fe03:8e1%rl0 prefixlen 64 scopeid 0x1
         ether 00:00:21:03:08:e1
         media: Ethernet autoselect (100baseTX )
         status: active

　　fe80::200:21ff:fe03:8e1%rl0 是一个自动配置的链路环回地址。它作为自动配置的一部分由 MAC 生成。

　　关于 IPv6 地址的结构的更多信息，请参看 RFC3513。

27.10.3 进行连接

　　目前，有四种方式可以连接到其它 IPv6 主机和网络：

加入试验性的 6bone(骨干)
从您的上一级提供商那里获得 IPv6 网络。与您的互联网提供商讨论以求指导。
使用 6-to-4 通道 (RFC3068)
如果您是括号连接 (dial-up connection)，请使用 net/freenet6 port。

　　这里我们就讨论如何连接到 6bone，因为它目前看来是最流行的一种方式。

　　首先看一下 6bone 网站，并找出离您最近的 6bone 连接。给某位值得信赖的人写信过去，如果运气好，您就会得到关于如何设置您的连接的指导。通常这包括了设置 GRE (gif) 通道。

　　这里有一个典型的关于设置 gif(4) 通道的例子。

# ifconfig gif0 create
# ifconfig gif0
gif0: flags=8010<POINTOPOINT,MULTICAST> mtu 1280
# ifconfig gif0 tunnel MY_IPv4_ADDR MY_IPv4_REMOTE_TUNNEL_ENDPOINT_ADDR
# ifconfig gif0 inet6 alias MY_ASSIGNED_IPv6_TUNNEL_ENDPOINT_ADDR MY_IPv6_REMOTE_TUNNEL_ENDPOINT_ADDR

　　把大写字母换成您从上一级 6bone 节点收到的信息。

　　这样就建立了通道。通过 ping6(8) ff02::1%gif0，检查通道是否工作。您应该会收到两个 ping 回应。

注意: 或许您会对地址 ff02:1%gif0 感兴趣，它是一个 multicast 地址。%gif0 表明在网络接口 gif0 上的 multicast 地址已经用上了。因为我们 ping 一个 multicast 地址的时候，通道的另一端也应该会回应。

　　到现在，设置一个到 6bone 上级连接的路由应该是相当简单了。

# route add -inet6 default -interface gif0
# ping6 -n MY_UPLINK

# traceroute6 www.jp.FreeBSD.org
(3ffe:505:2008:1:2a0:24ff:fe57:e561) from 3ffe:8060:100::40:2, 30 hops max, 12 byte packets
     1  atnet-meta6  14.147 ms  15.499 ms  24.319 ms
     2  6bone-gw2-ATNET-NT.ipv6.tilab.com  103.408 ms  95.072 ms *
     3  3ffe:1831:0:ffff::4  138.645 ms  134.437 ms  144.257 ms
     4  3ffe:1810:0:6:290:27ff:fe79:7677  282.975 ms  278.666 ms  292.811 ms
     5  3ffe:1800:0:ff00::4  400.131 ms  396.324 ms  394.769 ms
     6  3ffe:1800:0:3:290:27ff:fe14:cdee  394.712 ms  397.19 ms  394.102 ms

　　这个输出可能随机器而不同。到现在，您应该可以到达 IPv6 站点www.kame.net，并看到那只正跳舞的乌龟 ── 如果您有一个支持 IPv6 的浏览器，如 www/mozilla、 Konqueror (x11/kdebase3的一部分) 或 www/epiphany。

27.10.4 IPv6 世界里的 DNS

　　对于 IPv6 有两种类型的 DNS 记录：IETF 已经宣布 A6 是过时标准；现行的标准是 AAAA 记录。

　　使用AAAA记录是很简单的。通过增加下面内容，给您的主机分配置您刚才接收到的新的 IPv6 地址：

MYHOSTNAME           AAAA    MYIPv6ADDR

　　到您的主域 DNS 文件里，就可以完成。要是您自已没有 DNS 域服务，您可以询问您的 DNS 提供商。目前的 bind 版本 (version 8.3 与 9) 和 dns/djbdns(含IPv6补丁) 支持 AAAA 记录。

27.10.5 在 `/etc/rc.conf` 中进行所需的修改

27.10.5.1 IPv6 客户机设置

　　这些设置将帮助您把一台您 LAN 上的机器配置为一台客户机，而不是路由器。要让 rtsol(8) 在启动时自动配置您的网卡，只需添加：

ipv6_enable="YES"

　　要自动地静态指定 IP 地址，例如 2001:471:1f11:251:290:27ff:fee0:2093，到 fxp0 上，则写上：

ipv6_ifconfig_fxp0="2001:471:1f11:251:290:27ff:fee0:2093"

　　要指定 2001:471:1f11:251::1 作为默认路由，需要在 /etc/rc.conf 中加入：

ipv6_defaultrouter="2001:471:1f11:251::1"

27.10.5.2 IPv6 路由器/网关配置

　　这将帮助您从隧道提供商，例如 6bone 那里取得必要的资料，并将这些资料转化为在重启时能够保持住的设置。要在启动时恢复您的隧道，需要在 /etc/rc.conf 中增加：

　　列出要配置的通用隧道接口，例如 gif0：

gif_interfaces="gif0"

　　配置该接口使用本地端地址 MY_IPv4_ADDR 和远程端地址 REMOTE_IPv4_ADDR：

gifconfig_gif0="MY_IPv4_ADDR REMOTE_IPv4_ADDR"

　　应用分配给您用于 IPv6 隧道远端的 IPv6 地址，需要增加：

ipv6_ifconfig_gif0="MY_ASSIGNED_IPv6_TUNNEL_ENDPOINT_ADDR"

　　此后十设置 IPv6 的默认路由。这是 IPv6 隧道的另一端：

ipv6_defaultrouter="MY_IPv6_REMOTE_TUNNEL_ENDPOINT_ADDR"

27.10.5.3 IPv6 隧道配置

　　如果服务器将您的网络通过 IPv6 路由到世界的其他角落，您需要在 /etc/rc.conf 中添加下面的配置：

ipv6_gateway_enable="YES"

27.10.6 路由宣告和主机自动配置

　　这节将帮助您配置 rtadvd(8) 来宣示默认的 IPv6 路由。

　　要启用 rtadvd(8) 您需要在 /etc/rc.conf 中添加：

rtadvd_enable="YES"

　　指定由哪个网络接口来完成 IPv6 路由请求非常重要。举例来说，让 rtadvd(8) 使用 fxp0：

rtadvd_interfaces="fxp0"

　　接下来我们需要创建配置文件， /etc/rtadvd.conf。示例如下：

fxp0:\
    :addrs#1:addr="2001:471:1f11:246::":prefixlen#64:tc=ether:

　　将 fxp0 改为您打算使用的接口名。

　　接下来，将 2001:471:1f11:246:: 改为分配给您的地址前缀。

　　如果您拥有专用的 /64 子网，则不需要修改其他设置。反之，您需要把 prefixlen# 改为正确的值。

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