02-AFT配置
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1.9.5 配置引用IVI前缀或General前缀的IPv4到IPv6目的地址转换策略
1.10.4 配置引用NAT64前缀或General前缀的IPv4到IPv6源地址转换策略
1.12 配置AFT转换后IPv6报文的Traffic Class字段值
AFT(Address Family Translation,地址族转换)提供了IPv4和IPv6地址之间的相互转换功能。在IPv4网络完全过渡到IPv6网络之前,两个网络之间直接的通信可以通过AFT来实现。例如,使用AFT可以使IPv4网络中的主机直接访问IPv6网络中的FTP服务器。
如图1-1所示,AFT作用于IPv4和IPv6网络边缘设备上,所有的地址转换过程都在该设备上实现,对IPv4和IPv6网络内的用户来说是透明的,即用户不必改变目前网络中主机的配置就可实现IPv6网络与IPv4网络的通信。
图1-1 AFT应用场景
AFT的地址转换分为静态转换、动态转换、前缀转换、IPv6内部服务器及IPv4内部服务器方式。
静态转换方式是指采用手工配置的IPv6地址与IPv4地址的一一对应关系来实现IPv6地址与IPv4地址的转换。
动态转换方式是指动态地创建IPv6地址与IPv4地址的对应关系来实现IPv6地址与IPv4地址的转换。和静态转换方式不同,动态转换方式中IPv6和IPv4地址之间不存在固定的一一对应关系。
将IPv6报文的源IPv6地址转换为IPv4地址时,动态转换方式分为NO-PAT和PAT两种模式。
NO-PAT(Not Port Address Translation,非端口地址转换)模式下,一个IPv4地址同一时间只能对应一个IPv6地址进行转换,不能同时被多个IPv6地址共用。当使用某IPv4地址的IPv6网络用户停止访问IPv4网络时,AFT会将其占用的IPv4地址释放并分配给其他IPv6网络用户使用。
该模式下,AFT设备只对报文的IP地址进行AFT转换,同时会建立一个NO-PAT表项用于记录IPv6地址和IPv4地址的映射关系,并不涉及端口转换,可支持所有IP协议的报文。
PAT(Port Address Translation,端口地址转换)模式下,一个IPv4地址可以同时被多个IPv6地址共用。该模式下,AFT设备需要对报文的IP地址和传输层端口同时进行转换,且只支持TCP、UDP和ICMPv6(Internet Control Message Protocol for IPv6,IPv6互联网控制消息协议)查询报文。
PAT模式的动态转换策略支持对端口块大小进行限制,从而达到限制转换和溯源的目的。可划分的端口号范围为1024~65535,剩余不足划分的部分则不会进行分配。IPv6主机首次发起连接时,为该地址分配一个用于转换的IPv4地址,以及该IPv4地址的一个端口块。后续从该IPv6主机发起的连接都使用这个IPv4地址和端口块里面的端口进行转换,直到端口块里面的端口用尽。
前缀转换包括NAT64前缀转换、IVI前缀转换和General前缀转换。
NAT64前缀是长度为32、40、48、56、64或96位的IPv6地址前缀,用来构造IPv4节点在IPv6网络中的地址,以便IPv4主机与IPv6主机通信。网络中并不存在带有NAT64前缀的IPv6地址的主机。
如图1-2所示,NAT64前缀长度不同时,地址转换方法有所不同。其中,NAT64前缀长度为32、64和96位时,IPv4地址作为一个整体添加到IPv6地址中;NAT64前缀长度为40、48和56位时,IPv4地址被拆分成两部分,分别添加到64~71位的前后。
图1-2 对应IPv4地址带有NAT64前缀的IPv6地址格式
IPv4侧发起访问时,AFT利用NAT64前缀将报文的源IPv4地址转换为IPv6地址;IPv6侧发起访问时,AFT利用NAT64前缀将报文的目的IPv6地址转换为IPv4地址。
IVI前缀是长度为32位的IPv6地址前缀。IVI地址是IPv6主机实际使用的IPv6地址,这个IPv6地址中内嵌了一个IPv4地址,可以用于与IPv4主机通信。由IVI前缀构成的IVI地址格式如图1-3所示。
图1-3 IVI地址格式
从IPv6侧发起访问时,AFT可以使用IVI前缀将报文的源IPv6地址转换为IPv4地址。
General前缀与NAT64前缀类似,都是长度为32、40、48、56、64或96位的IPv6地址前缀,用来构造IPv4节点在IPv6网络中的地址。如图1-4所示,General前缀与NAT64前缀的区别在于,General前缀没有64到71位的8位保留位,IPv4地址作为一个整体添加到IPv6地址中。
图1-4 对应IPv4地址带有General前缀的IPv6地址格式
从IPv6侧发起访问时,AFT利用General前缀将报文的源/目的IPv6地址转换为IPv4地址。需要注意的是,General前缀与NAT64前缀都不能与设备上的接口地址同网段。
IPv6内部服务器是指向IPv4网络主机提供服务的IPv6网络中的服务器。通过配置IPv6内部服务器,可以将IPv6服务器的地址和端口映射到IPv4网络,IPv4网络中的主机通过访问映射后的IPv4地址和端口就可以访问IPv6网络中的服务器。
在IPv4向IPv6过渡前期,多数服务仍然位于IPv4网络中,IPv6用户访问IPv4侧服务器时,通过配置IPv4内部服务器,可以将IPv4服务器的地址和端口映射到IPv6网络,IPv6网络中的主机通过映射后的IPv6地址和端口就可以访问IPv4网络中的服务器。
IPv6侧发起访问和IPv4侧发起访问的报文转换过程有所不同,下面将分别介绍。
图1-5 IPv6侧发起访问的AFT报文转换过程
如图1-5所示,IPv6侧发起访问时AFT设备对报文的转换过程为:
(1) 判断是否需要进行AFT转换:AFT设备接收到IPv6网络主机(IPv6 host)发送给IPv4网络主机(IPv4 host)的报文后,判断该报文是否要转发到IPv4网络。如果报文的目的IPv6地址能够匹配到IPv6目的地址转换策略,则该报文需要转发到IPv4网络,需要进行AFT转换;如果未匹配到任何一种转换策略,则表示该报文不需要进行AFT转换。
(2) 转换报文目的地址:根据IPv6目的地址转换策略将报文目的IPv6地址转换为IPv4地址。
(3) 根据目的地址预查路由:根据转换后的IPv4目的地址查找路由表,确定报文的出接口。如果查找失败,则丢弃报文。需要注意的是,预查路由时不会查找策略路由。
(4) 转换报文源地址:根据IPv6源地址转换策略将报文源IPv6地址转换为IPv4地址。如果未匹配到任何一种转换策略,则报文将被丢弃。
(5) 转发报文并记录映射关系:报文的源IPv6地址和目的IPv6地址都转换为IPv4地址后,设备按照正常的转发流程将报文转发到IPv4网络中的主机。同时,将IPv6地址与IPv4地址的映射关系保存在设备中。
(6) 根据记录的映射关系转发应答报文:IPv4网络主机发送给IPv6网络主机的应答报文到达AFT设备后,设备将根据已保存的映射关系进行相反的转换,从而将报文发送给IPv6网络主机。
图1-6 IPv4侧发起访问的AFT报文转换过程
如图1-6所示,IPv4侧发起访问时AFT设备对报文的转换过程为:
(1) 判断是否需要进行AFT转换:AFT设备接收到IPv4网络主机(IPv4 host)发送给IPv6网络主机(IPv6 host)的报文后,判断该报文是否要转发到IPv6网络。如果报文的目的IPv4地址能够匹配到IPv4目的地址转换策略,则该报文需要转发到IPv6网络,需要进行AFT转换。如果未匹配到任何一种转换策略,则表示该报文不需要进行AFT地址转换。
(2) 转换报文目的地址:根据IPv4目的地址转换策略将报文目的IPv4地址转换为IPv6地址。
(3) 根据目的地址预查路由:根据转换后的IPv6目的地址查找路由表,确定报文的出接口。如果查找失败,则丢弃报文。需要注意的是,预查路由时不会查找策略路由。
(4) 转换报文源地址:根据IPv4源地址转换策略将报文源IPv4地址转换为IPv6地址。如果未匹配到任何一种转换策略,则报文将被丢弃。
(5) 转发报文并记录映射关系:报文的源IPv4地址和目的IPv4地址都转换为IPv6地址后,设备按照正常的转发流程将报文转发到IPv6网络中的主机。同时,将IPv4地址与IPv6地址的映射关系保存在设备中。
(6) 根据记录的映射关系转发应答报文:IPv6网络主机发送给IPv4网络主机的应答报文到达AFT设备后,设备将根据已保存的映射关系进行相反的转换,从而将报文发送给IPv4网络主机。
AFT只对报文头中的IP地址和端口信息进行转换,不对应用层数据载荷中的字段进行分析。然而对于一些特殊协议,它们的报文的数据载荷中可能包含IP地址或端口信息。例如,FTP应用由数据连接和控制连接共同完成,而数据连接使用的地址和端口由控制连接报文中的载荷信息决定。这些载荷信息也必须进行有效的转换,否则可能导致功能问题。ALG(Application Level Gateway,应用层网关)主要完成对应用层报文的处理,利用ALG可以完成载荷信息的转换。
AFT配置任务如下:
(1) 开启AFT功能
(2) 配置IPv6侧发起的会话的转换配置
¡ (可选)配置AFT转换后IPv4报文的ToS字段值
(3) 配置IPv4侧发起的会话的转换配置
¡ (可选)配置AFT转换后IPv6报文的Traffic Class字段值
(4) (可选)配置AFT ALG
(5) (可选)配置AFT支持双机热备
(6) (可选)开启AFT日志功能
只有在连接IPv4网络和IPv6网络的接口上都开启AFT功能后,才能实现IPv4报文和IPv6报文之间的相互转换。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入接口视图。
interface interface-type interface-number
(3) 开启AFT功能。
aft enable
缺省情况下,AFT功能处于关闭状态。
IPv6目的地址转换策略匹配的优先级从高到低为:
(1) IPv4内部服务器
(2) IPv4到IPv6的源地址静态转换策略。
(3) General前缀。
(4) NAT64前缀。
此功能需要保证安全策略放行IPv6网络侧安全域到Local安全域的报文。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv4侧服务器对应的IPv6地址及端口。
aft v4server protocol protocol-type ipv6-destination-address ipv6-port-number [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] ipv4-destination-address ipv4-port-number [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv4到IPv6源地址静态转换策略。
aft v4tov6 source ipv4-address [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] ipv6-address [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置General前缀。
aft prefix-general prefix-general prefix-length
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置NAT64前缀。
aft prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length
IPv6源地址转换策略匹配的优先级从高到低为:
(1) IPv6到IPv4的源地址静态转换策略。
(2) General前缀。
(3) IVI前缀。
(4) IPv6到IPv4的源地址动态转换策略。
此功能需要保证安全策略放行Local安全域到IPv4网络侧安全域的报文。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv6到IPv4的源地址转换策略。
aft v6tov4 source ipv6-address [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] ipv4-address [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
IPv6到IPv4源地址动态转换策略可以使用AFT地址组中的地址成员或接口的主IPv4地址作为转换后的地址。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) (可选)配置AFT地址组。
a. 创建一个AFT地址组,并进入AFT地址组视图。
aft address-group group-id
在配置IPv6到IPv4源地址动态转换策略前,根据实际情况选配。
b. 添加地址组成员。
address start-address end-address
可通过多次执行本命令添加多个地址组成员。
当前地址组成员的IP地址段不能与该地址组中或者其它地址组中已有成员的IP地址段重叠。
c. 退回系统视图。
quit
(3) 配置IPv6到IPv4源地址动态转换策略。
aft v6tov4 source { acl ipv6 { name ipv6-acl-name | number ipv6-acl-number } | prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] } { address-group group-id [ no-pat | port-block-size blocksize ] | interface interface-type interface-number } [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置General前缀。
aft prefix-general prefix-general prefix-length
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IVI前缀。
aft prefix-ivi prefix-ivi
IPv4目的地址转换策略的匹配优先级从高到低为:
(1) IPv6内部服务器。
(2) IPv6到IPv4的源地址静态转换策略。
(3) 引用IVI前缀或General前缀的IPv4到IPv6目的地址转换策略。
此功能需要保证安全策略放行IPv4网络侧安全域到Local安全域的报文。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv6侧服务器对应的IPv4地址及端口。
aft v6server protocol protocol-type ipv4-destination-address ipv4-port-number [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] ipv6-destination-address ipv6-port-number [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv6到IPv4源地址静态转换策略。
aft v6tov4 source ipv6-address [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] ipv4-address [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IVI前缀或General前缀。请选择其中一项进行配置。
¡ 配置IVI前缀。
aft prefix-ivi prefix-ivi
¡ 配置General前缀。
aft prefix-general prefix-general prefix-length
(3) 配置引用IVI前缀或General前缀的IPv4到IPv6目的地址转换策略。
aft v4tov6 destination acl { name ipv4-acl-name prefix-ivi prefix-ivi [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] | number ipv4-acl-number { prefix-general prefix-general prefix-length | prefix-ivi prefix-ivi [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] } }
引用IVI前缀或General前缀之前,需要先进行IVI前缀或General前缀的配置,转换策略才能生效。
IPv4源地址转换策略的匹配优先级从高到低为:
(1) IPv4到IPv6的源地址静态转换策略。
(2) 引用NAT64前缀或General前缀的IPv4到IPv6源地址转换策略。
(3) NAT64前缀。
此功能需要保证安全策略放行Local安全域到IPv6网络侧安全域的报文。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv4到IPv6源地址静态转换策略。
aft v4tov6 source ipv4-address [ vpn-instance ipv4-vpn-instance-name ] ipv6-address [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] [ vrrp virtual-router-id ]
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置NAT64前缀或General前缀。请选择其中一项进行配置。
¡ 配置NAT64前缀。
aft prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length
¡ 配置General前缀。
aft prefix-general prefix-general prefix-length
(3) 配置引用NAT64前缀或General前缀的IPv4到IPv6源地址转换策略。
aft v4tov6 source acl { name ipv4-acl-name prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] | number ipv4-acl-number { prefix-general prefix-general prefix-length | prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] } }
引用NAT64前缀或General前缀之前,需要先进行NAT64前缀或General前缀的配置,转换策略才能生效。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置NAT64前缀。
aft prefix-nat64 prefix-nat64 prefix-length
用户可以设置在进行AFT转换后,IPv4报文中ToS字段的取值:
· 为0:表示将转换后报文的服务优先级降为最低。
· 与转换前对应的ToS字段取值相同:表示保持原有的服务优先级。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv6报文转换为IPv4报文后,IPv4报文的ToS字段值为0。
aft turn-off tos
缺省情况下,当IPv6报文转换为IPv4报文后,IPv4报文中的ToS字段与转换前的IPv6报文的Traffic Class字段值相同。
用户可以设置在AFT转换后,IPv6报文中Traffic Class字段的取值:
· 为0:表示将转换后报文的服务优先级降为最低。
· 与转换前对应的Traffic Class字段取值相同:表示保持原有的服务优先级。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 配置IPv4报文转换为IPv6报文后,IPv6报文的Traffic Class字段值为0。
aft turn-off traffic-class
缺省情况下,当IPv4报文转换为IPv6报文后,IPv6报文中的Traffic Class字段与转换前的IPv4报文的ToS字段值相同。
在IRF组网环境中,物理接口上配置的AFT业务不支持ALG功能。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 开启指定或所有协议类型的AFT ALG功能。
aft alg { all | dns | ftp | http | icmp-error | rtsp | sip }
缺省情况下,DNS协议、FTP协议、HTTP协议、ICMP差错控制报文、RTSP协议、SIP协议的AFT ALG功能处于开启状态。
网络中仅部署一台AFT设备时,一旦该设备发生故障,内网用户将无法与外网通信。采用双机热备方案可以很好的避免上述情况的发生。在IRF双机热备和RBM双机热备方案中,主备部署或双主部署的两台设备均可承担AFT业务;两台设备间进行会话热备、会话关联表热备、AFT端口块表项热备以及AFT配置的同步。当其中一台设备故障后流量自动切换到另一台正常工作的设备。关于双机热备的详细介绍,请参见“高可靠性配置指导”中的“高可靠性”。
AFT支持双主模式的IRF双机热备和主备模式的IRF双机热备。两种热备场景中需要的AFT配置不同,差异如下:
· 在双主模式的IRF双机热备场景下,当两台IRF成员设备共用AFT地址组中的地址时,可能会出现两台设备上不同的IPv6地址+端口号的地址转换结果相同的情况。为了避免上述情况的发生,需要在IRF设备上开启AFT端口负载分担功能。开启本功能后,两台设备各获得一半端口资源,从而保证两台设备上不同流量的地址转换结果不同。
· 在主备模式的IRF双机热备场景下,分别完成IRF双机热备配置以及AFT的基本配置即可,不需要额外的AFT配置来配合。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 开启AFT端口负载分担功能。
aft port-load-balance enable chassis chassis-number
缺省情况下,AFT端口负载分担功能处于关闭状态。
在RBM双机热备组网中,当VRRP的虚拟IP地址与AFT地址组中公网地址成员处于同一网段时,为了避免出现响应AFT地址组中地址成员的ARP请求出错的情况,需要将AFT地址组与VRRP备份组绑定,由VRRP备份组中的Master设备对AFT地址组中地址成员的ARP请求进行响应。关于双机热备的详细介绍,请参见“高可靠性配置指导”中的“高可靠性”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入AFT地址组视图。
aft address-group group-id
(3) 将AFT地址组与VRRP备份组绑定。
vrrp vrid virtual-router-id
缺省情况下,AFT地址组未绑定任何VRRP备份组。
(4) 退回系统视图。
quit
(5) 将AFT地址组与VRRP备份组绑定。
aft remote-backup port-alloc { primary | secondary }
当两台设备共用AFT地址组中的地址时,需要在主管理设备上配置本命令。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 进入AFT地址组视图。
aft address-group group-id
(3) 将AFT地址组与VRRP备份组绑定。
vrrp vrid virtual-router-id
缺省情况下,AFT地址组未绑定任何VRRP备份组。
请在远端备份组主管理设备上配置本命令。
为了满足网络管理员安全审计的需要,可以开启AFT日志功能,以便对AFT连接(AFT连接是指报文经过设备时,源或目的地址进行过AFT转换的连接)信息进行记录。在以下情况下会触发记录AFT日志:
· AFT端口块新建。
· AFT端口块删除。
· AFT流创建,即AFT会话创建时输出日志。
· AFT流删除,即AFT会话释放时输出日志。
生成的日志信息将被发送到设备的信息中心,通过设置信息中心的参数,决定日志信息的输出规则(即是否允许输出以及输出方向)。有关信息中心参数的配置请参见“网络管理和监控配置指导”中的“信息中心”。
(1) 进入系统视图。
system-view
(2) 开启AFT日志功能。
aft log enable
缺省情况下,AFT日志功能处于关闭状态。
配置本命令后,将记录AFT端口块新建和AFT端口块删除的日志信息。
(3) (可选)开启AFT流创建或流删除的日志功能。
¡ 开启AFT流创建的日志功能。
aft log flow-begin
缺省情况下,AFT新建流的日志功能处于关闭状态。
如需记录AFT会话创建时的日志信息,则需要配置本命令。只有配置aft log enable命令之后,本命令才能生效。
¡ 开启AFT流删除的日志功能。
aft log flow-end
缺省情况下,AFT删除流的日志功能处于关闭状态。
如需记录AFT会话释放时的日志信息,则需要配置本命令。只有配置aft log enable命令之后,本命令才能生效。
在完成上述配置后,在任意视图下执行display命令可以显示AFT配置后的运行情况,通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下,执行reset命令可以删除AFT会话或统计信息。
表1-1 AFT显示和维护
操作 |
命令 |
显示AFT配置信息 |
display aft configuration |
显示地址组信息 |
display aft address-group [ group-id ] |
显示AFT地址映射信息 |
display aft address-mapping [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
显示AFT NO-PAT表项信息 |
display aft no-pat [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
显示AFT端口块映射表项信息 |
display aft port-block [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
显示AFT会话 |
display aft session ipv4 [ { source-ip source-ip-address | destination-ip destination-ip-address } * [ vpn-instance ipv4-vpn –instance-name ] ] [ chassis chassis-number slot slot-number ] [ verbose ] display aft session ipv6 [ { source-ip source-ipv6-address | destination-ip destination-ipv6-address } * [ vpn-instance ipv6-vpn-instance-name ] ] [ chassis chassis-number slot slot-number ] [ verbose ] |
显示AFT统计信息 |
display aft statistics [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
删除AFT会话 |
reset aft session [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
删除AFT统计信息 |
reset aft statistics [ chassis chassis-number slot slot-number ] |
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