IPv6: การกำหนดคุณสมบัติใน Cisco C6500

บทนำ

การขยายตัวของการพัฒนาใช้งาน IPv6 ในประเทศไทย เป็นสาเหตุที่หลายหน่วยงาน รวมถึงสถาบันการศึกษา จำเป็นต้องนำ IPv6 ไปติดตั้งใช้งาน โดยส่วนของการดำเนินการจะแบ่งเป็น 3 หลัก ประกอบด้วย ส่วนของบริการหรือแม่ข่าย (Service or Server) ส่วนของโครงข่าย (Infrastructure) และส่วนของผู้ใช้ (User) การนำ IPv6 ไปกำหนดคุณสมบัติให้อุปกรณ์ของแต่ละส่วนจะมีความต่างกัน ทั้งขอบเขตตามหน้าที่การทำงานและวิธีการกำหนดคุณสมบัติ

การกำหนดคุณสมบัติ IPv6 ให้กับอุปกรณ์ Cisco C6500 ที่จะกล่าวในบทความนี้ เป็นการกำหนดคุณสมบัติในส่วนของโครงข่าย ทั้งเพื่อให้ตัว Cisco C6500 ใช้งาน IPv6 และส่วนที่จะเป็นโครงข่ายสำหรับให้บริการส่งต่อข้อมูล

โครงสร้างโครงข่าย

จากตัวอย่างที่จะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป เป็นการกำหนดคุณสมบัติตามโครงสร้างการเชื่อมต่อดังภาพนี้

{ INTERNET }
     |
+----+-----+
|          |   +-[DNS: 2001:3C8:C305::21, 2001:3C8:C305::11]
| Firewall +---+
|          |   +-[DHCP: 2001:3C8:C305::21]
+----+-----+
     |2001:3C8:C305:701::1/64, +RA
     |
     |G0/1-(VLAN100): 2001:3C8:C305:701::2/64 or autoconfig, ra suppress
+----+----+
|         |
|  C6500  +-G0/2-(VLAN200): 2001:3C8:C305:702::1/64, stateless --- {CLIENTS}
|         |
+----+----+
     +G0/3-(VLAN300): 2001:3C8:C305:703::1/64, state full (DHCP Relay) -- {CLIENTS}

กำหนดคุณสมบัติพื้นฐาน

คุณสมบัติพื้นฐานเกี่ยวกับ IPv6 ของ Cisco C6500 ส่วนใหญ่จะเกิดจากการกำหนดคุณสมบัติในส่วนอื่น เช่น การกำหนดคุณสมบัติให้ interface แต่มีการกำหนดคุณมบัติบางอย่างที่ไม่ขึ้นอยู่กับ interface เช่น การใช้บริการ DNS การกำหนดคุณสมบัติเพื่อให้อุปกรณ์สามารถใช้บริการ DNS ได้ จะอาศัยบริการจากการกำหนดคุณสมบัติเดียวกับ IPv4 การกำหนดคุณสมบัตินี้เป็นส่วนเสริม (Optional) ไม่จำเป็นต้องกำหนดคุณสมบัติก็ได้ โดยอุปกรณ์ยังคงทำงานและให้บริการได้ปกติ

ตัวอย่างการกำหนดคุณสมบัติ DNS

!
ip domain-name krc.rmuti.ac.th
ip name-server 2001:3c8:c305::21 2001:3c8:c305::11
ip domain-lookup
!

กำหนดคุณสมบัติให้ interface

การกำหนดคุณสมบัติให้ interface ของ C6500 แยกเป็น 2 ด้าน คือ ด้านที่เป็นอัพลิงค์ หรือด้านที่เชื่อมต่อไปยังเครือข่ายส่วนบน และด้านดาวน์ลิงค์ หรือด่านที่เชื่อมต่อไปยังเครือข่ายส่วนล่างหรือด้านผู้ใช้

interface ด้านอัพลิงค์

จากภาพโครงข่าย interface ด้านอัพลิงค์ของ C6500 คือ G0/0/1-(VLAN100) เชื่อมต่อไปยัง Firwall เพื่อสื่อสารสู่เครือข่ายภายนอก หรือเครือข่าย INTERNET สิ่งที่ต้องดำเนินการและเกี่ยวข้องกับ interface นี้ ประกอบด้วย 3 การดำเนินการ คือ การกำหนด IPv6 address การละเว้นการส่ง RA (Router Advertisement) และการกำหนด Default routing

ตัวอย่างการกำหนดคุณสมบัติโดยให้ interface รับ RA จาก Firewall

!
ipv6 unicast-routing
!
interface GigabitEthernet0/1
 switchport
 switchport access vlan 100
 switchport mode access
!
interface Vlan100
 description Uplink to Public Network via Firewall
 ipv6 address autoconfig
 ipv6 enable
 ipv6 nd ra suppress
!

โดยอุปกรณ์จะรับค่า prefix (2001:3C8:C305:701::/64) จากการส่ง RA ของ Firewall มาประกอบการสร้าง IPv6 address ขึ้นเอง หมายเลข IPv6 address ที่ได้จะมีรูปแบบเป็น 2001:3C8:C305:701:????:????:????:????/64

แต่หากต้องการกำหนด IPv6 address เอง สามารถดำเนินการได้ดังตัวอย่างนี้

!
ipv6 unicast-routing
!
interface GigabitEthernet0/1
 switchport
 switchport access vlan 100
 switchport mode access
!
interface Vlan100
 description Uplink to Public Network via Firewall
 ipv6 address 2001:3C8:C305:701::2/64
 ipv6 enable
 ipv6 nd ra suppress
!

คำสั่ง ipv6 nd ra suppress คือการห้ามไม่ให้อุปกรณ์ส่ง RA ออกไปยังเครือข่ายที่ต่อกับ interface นี้

การกำหนด Default routing ให้อุปกรณ์ สามารถกำหนดได้ดังนี้

!
ipv6 route ::/0 2001:3C8:C305:701::1
!

หรือกำหนด Default routing โดยตั้งค่า Administrative distance ไว้สูงกว่า Routing protocol อื่น เผื่อให้ Routing protocol เป็นผู้กำหนด Default routing ได้

!
ipv6 route ::/0 2001:3C8:C305:701::1 254
!

interface ด้านดาวน์ลิงค์แบบ Stateless

จากภาพโครงข่าย interface ด้านดาวน์ลิงค์แบบ Stateless ของ C6500 คือ G0/0/2-(VLAN200) จะเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายภายในหรือเครื่องของผู้ใช้

คำว่า Stateless โดยย่อแล้วหมายถึงการที่เครื่องของผู้ใช้กำหนดสร้างและกำหนดค่า IPv6 address ด้วยตนเอง หรือ Stateless address autoconfiguration (SLAAC) ไม่มีอุปกรณ์อื่นใดจดจำสถานะการนำ IPv6 address ที่เครื่องผู้ใช้นั้นนำไปติดตั้งและใช้งาน

สิ่งที่ต้องดำเนินการและเกี่ยวข้องกับ interface นี้ ประกอบด้วย 2 การดำเนินการ คือ การกำหนด IPv6 address และการส่งคุณสมบัติต่างๆ ด้วยวิธีการของ RA (Router Advertisement)

ตัวอย่างการกำหนดคุณสมบัติโดยให้ interface เพื่อให้ผู้ใช้ได้รับ IPv6 address แบบ Stateless

!
ipv6 unicast-routing
!
ipv6 dhcp pool Only_DNS_Servers
 dns-server 2001:3C8:C305::21
 dns-server 2001:3C8:C305::11
 domain-name krc.rmuti.ac.th
!
interface GigabitEthernet0/2
 switchport
 switchport access vlan 200
 switchport mode access
!
interface Vlan200
 description Downlink to Clients with Stateless address assignment
 ipv6 address 2001:3C8:C305:702::1/64
 ipv6 nd other-config-flag
 ipv6 nd router-preference High
 ipv6 dhcp server Only_DNS_Servers
!

จากตัวอย่าง เป็นการกำหนดคุณสมบัติโดยให้ Cisco C6500 ส่ง RA ไปยังในเครือข่ายที่ต่อกับ interface เพื่อให้เครื่องผู้ใช้นำไปสร้างและใช้งาน IPv6 ด้วยตัวเอง โดยค่าที่ RA ส่งออกไปประกอบด้วย prefix (2001:3C8:C305:702::/64) และคุณสมบัติเกี่ยวกับ DNS server

interface ด้านดาวน์ลิงค์แบบ Stateful

จากภาพโครงข่าย interface ด้านดาวน์ลิงค์แบบ Stateful ของ C6500 คือ G0/0/3-(VLAN300) จะเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายภายในหรือเครื่องของผู้ใช้

คำว่า Stateful โดยย่อแล้วหมายถึงมีเครื่องที่ทำหน้าที่จดจำสถานะการนำ IPv6 address ที่เครื่องผู้ใช้นั้นนำไปใช้งาน ในที่นี้หมายถึงแม่ข่าย DHCP server นั่นเอง

สิ่งที่ต้องดำเนินการและเกี่ยวข้องกับ interface นี้ ประกอบด้วย 2 การดำเนินการ คือ การกำหนด IPv6 address และการกำหนดให้ทำหน้าที่เป็น DHCP relay

ตัวอย่างการกำหนดคุณสมบัติโดยให้ interface เพื่อให้ผู้ใช้ได้รับ IPv6 address แบบ Stateful

!
ipv6 unicast-routing
!
interface GigabitEthernet0/3
 switchport
 switchport access vlan 300
 switchport mode access
!
interface Vlan300
 description Downlink to Clients with State Full address assignment
 ipv6 address 2001:3C8:C305:703::1/64
 ipv6 enable
 ipv6 nd prefix 2001:3C8:C305:703::/64 no-advertise
 ipv6 nd managed-config-flag
 ipv6 nd other-config-flag
 ipv6 nd router-preference High
 ipv6 dhcp relay destination 2001:3C8:C305::21
!

จากตัวอย่าง เป็นการกำหนดคุณสมบัติโดยให้ RA ใน Cisco C6500 ไม่ต้องส่ง prefix (2001:3C8:C305:703::/64) ไปยังในเครือข่ายที่ต่อกับ interface แต่จะทำหน้าที่เป็น DHCP relay ที่จะร้องขอคุณสมบัติจากเครื่องลูกข่ายไปยังแม่ข่าย DHCP server (2001:3C8:C305::21)