在思科设备上实现 IPv4 和 IPv6 的 PC 互通_思科如何启动双栈ip-优快云博客

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在思科设备上实现 IPv4 和 IPv6 的 PC 互通，核心方案包括 双栈（Dual Stack）、隧道技术（Tunneling） 和 协议转换（NAT64/DNS64）。以下是详细实现步骤及原理：

方案一：双栈（Dual Stack）

适用场景：所有 PC 同时支持 IPv4 和 IPv6，网络设备（交换机、路由器）启用双栈协议。

1. 网络拓扑架构

设备角色：
- 交换机：划分 VLAN，配置 Trunk/Access 接口透传双协议流量。
- 路由器：作为网关，接口配置 IPv4 和 IPv6 地址，提供路由转发。
PC 配置：手动或通过 DHCP 分配 IPv4 和 IPv6 地址。

2. 思科设备配置步骤

(1) 交换机配置（以 Cisco IOS 为例）

bash

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! 创建 VLAN，配置 Access 接口连接 PC
vlan 10
 name Dual-Stack
!
interface GigabitEthernet0/1
 switchport mode access
 switchport access vlan 10
!
! 配置 Trunk 接口连接路由器
interface GigabitEthernet0/24
 switchport mode trunk
 switchport trunk allowed vlan 10

(2) 路由器配置

bash

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! 接口启用 IPv4 和 IPv6 地址
interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0   ! IPv4 地址
 ipv6 address 2001:db8::1/64           ! IPv6 地址
 ipv6 enable                          ! 启用 IPv6 路由
!
! 配置 IPv4 和 IPv6 静态路由（如需跨网段）
ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.1    ! IPv4 路由
ipv6 route 2001:db8:2::/64 2001:db8::2           ! IPv6 路由

(3) PC 配置

IPv4：通过 DHCP 或静态分配地址（如 192.168.1.10/24，网关 192.168.1.1）。
IPv6：手动配置地址（如 2001:db8::10/64，网关 2001:db8::1）或使用 SLAAC。

3. 验证互通

IPv4 测试：

bash

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PC> ping 192.168.1.20       # 同网段 IPv4
PC> ping 192.168.2.10       # 跨网段 IPv4

IPv6 测试：

bash

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PC> ping 2001:db8::20       # 同网段 IPv6
PC> ping 2001:db8:2::10     # 跨网段 IPv6

方案二：隧道技术（IPv6 over IPv4）

适用场景：IPv4 网络为主，需实现 IPv6 PC 跨 IPv4 网络互通（如 6to4、GRE 隧道）。

1. 配置示例（GRE 隧道）

bash

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! 在两端路由器上配置 GRE 隧道
interface Tunnel0
 ipv6 address 2001:db8:1::1/64      ! 隧道 IPv6 地址
 tunnel source 192.168.1.1          ! 本地 IPv4 地址（公网或私网）
 tunnel destination 203.0.113.2     ! 对端路由器 IPv4 地址
 tunnel mode gre ip                 ! 指定 GRE 封装协议
!
! 配置 IPv6 路由指向隧道
ipv6 route 2001:db8:2::/64 Tunnel0

2. PC 配置

IPv6 PC：地址为隧道子网（如 2001:db8:1::10/64，网关 2001:db8:1::1）。

3. 验证互通

bash

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PC> ping 2001:db8:2::10     # 跨隧道的 IPv6 通信

方案三：NAT64 + DNS64

适用场景：IPv6 PC 访问 IPv4 资源（如互联网 IPv4 网站）。

1. 配置步骤

(1) NAT64 网关配置（以 Cisco ASR 或 CSRv 为例）

bash

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! 定义 IPv6 到 IPv4 的地址转换规则
ipv6 access-list NAT64_SOURCE
 permit ipv6 2001:db8:1::/64 any
!
ipv4 access-list NAT64_DEST
 permit ip any any
!
! 配置 NAT64 前缀（64:ff9b::/96 为 RFC 6052 标准前缀）
nat64 prefix stateful 64:ff9b::/96
!
! 绑定转换规则
nat64 v4v6 static 192.168.1.10 2001:db8:1::10  ! 静态映射（可选）
nat64 v6v4 list NAT64_SOURCE interface GigabitEthernet0/0

(2) DNS64 服务器配置

将 IPv4 域名的 A 记录转换为 AAAA 记录（如 ipv4-only.com → 64:ff9b::192.0.2.1）。

2. PC 配置

IPv6 PC：DNS 服务器指向 DNS64，IPv6 地址通过 SLAAC/DHCPv6 获取。

3. 验证互通

bash

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PC> ping6 ipv4-only.com     # 通过 NAT64 访问 IPv4 资源

关键注意事项

双栈优先级：双栈 PC 默认优先使用 IPv6，可通过修改 prefix precedence 调整。
路由协议兼容性：若使用动态路由（如 OSPFv3），需确保协议支持双栈。
安全策略：
- IPv6 需配置 ACL 或 IPv6 防火墙（如 Cisco Zone-Based Firewall）。
- NAT64 需限制转换范围，防止滥用。
MTU 问题：隧道技术可能导致 MTU 不匹配，需调整 tunnel path-mtu-discovery。