Sieci komputerowe

IPv6 w praktyce

SieciPoziom: RozszerzonyI i II stopień

Praktyczna kontynuacja podstaw IPv6: autokonfiguracja, NDP, Router Advertisement, DHCPv6, DNS i diagnostyka dual stack.

NDPSLAACDHCPv6RDNSSdual stack

Cele lekcji

Czego się nauczysz

  • Rozpoznasz zakresy i role adresów IPv6.
  • Wyjaśnisz relację RA, SLAAC i DHCPv6.
  • Sprawdzisz trasę, sąsiadów i DNS w Windows oraz Linux.
  • Zaprojektujesz bezpieczne laboratorium dual stack bez NAT66.

Wymagania wstępne

  • Podstawy IPv6
  • Modele OSI i TCP/IP

Przypomnienie

Adresy i brak broadcastu

Prefiks opisuje część sieciową. W typowej podsieci LAN SLAAC używa /64. Adres link-local jest niezbędny nawet wtedy, gdy interfejs ma adres globalny.

Adresy i brak broadcastu
RodzajPrzykład dokumentacyjnyRola
Global unicast2001:db8:10::10/64adres routowalny w przykładach dokumentacyjnych
Link-localfe80::/10komunikacja na łączu i next hop
Unique localfc00::/7adresacja lokalna, zwykle prefiksy z fd00::/8
Multicastff00::/8komunikacja grupowa; IPv6 nie ma broadcastu

Działanie sieci

NDP i ICMPv6

Neighbor Discovery Protocol korzysta z ICMPv6. Router Solicitation (RS) prosi o informacje routera, Router Advertisement (RA) ogłasza prefiksy i trasę domyślną, Neighbor Solicitation/Advertisement (NS/NA) obsługuje rozpoznawanie sąsiadów i Duplicate Address Detection, a Redirect może wskazać lepszy next hop na łączu.

ICMPv6 jest częścią działania IPv6, między innymi Path MTU Discovery. Bezrefleksyjne blokowanie ICMPv6 może zerwać autokonfigurację, wykrywanie sąsiadów albo komunikację po ścieżce o mniejszym MTU.

  • DAD sprawdza, czy adres nie jest już używany.
  • Brama domyślna (default gateway) jest poznawana przez RA, nie przez klasyczną opcję DHCPv6.
  • Neighbor cache nie jest tablicą routingu.

Autokonfiguracja

SLAAC, DHCPv6 i DNS

Aktualną specyfikacją DHCPv6 jest RFC 9915, Internet Standard STD 102 ze stycznia 2026 r., który zastąpił RFC 8415. DHCPv6 może dostarczać adresy, delegowane prefiksy i inne parametry, działając stateful albo stateless. RA i DHCPv6 uzupełniają się; nie należy przenosić modelu DHCPv4 wprost do IPv6.

SLAAC, DHCPv6 i DNS
MechanizmMoże dostarczyćWażne ograniczenie
RA/SLAACprefiks, trasę domyślną, parametry łączaflagi RA wpływają na zachowanie hosta
RDNSS w RAadresy resolverów DNSwsparcie zależy od systemu
DHCPv6 statelessparametry, np. DNSadres może pochodzić z SLAAC
DHCPv6 statefuladresy i inne parametrytrasa domyślna nadal pochodzi z RA
Prefix Delegationprefiks dla routera klienckiegonie jest pojedynczym adresem hosta

Praktyka

Prywatność, DNS i wybór stosu

Temporary Address Extensions mogą zmniejszać korelację aktywności klienta, podczas gdy stabilny adres może być potrzebny do usług i zarządzania. Polityka zależy od roli hosta.

Rekord AAAA mapuje nazwę na IPv6. Dual stack udostępnia IPv4 i IPv6 równolegle, a mechanizmy Happy Eyeballs ograniczają opóźnienie przy wyborze działającej ścieżki. Migracja nie wymaga NAT66; preferuje się poprawne filtrowanie i routing end-to-end.

  • Sprawdź odpowiedź AAAA niezależnie od samej łączności IPv6.
  • Nie zakładaj, że obecność adresu IPv6 oznacza działającą trasę do Internetu.
  • Adresy tymczasowe nie zastępują firewalla ani aktualizacji.

Polecenia

Diagnostyka Windows i Linux

Na łączu z wieloma interfejsami adres link-local może wymagać identyfikatora strefy, np. fe80::1%eth0 lub odpowiedniego indeksu w Windows.

Platforma: Windows PowerShell oraz Linux. Cel: odczyt konfiguracji bez jej zmieniania. Tryb: zwykły użytkownik, o ile polecenie nie zawiera sudo.

# Windows PowerShell
Get-NetIPAddress -AddressFamily IPv6
Get-NetRoute -AddressFamily IPv6
Get-NetNeighbor -AddressFamily IPv6
Resolve-DnsName example.com -Type AAAA
ping -6 example.com

# Linux
ip -6 address show
ip -6 route show
ip -6 neigh show
getent ahosts example.com
ping -6 -c 4 example.com

Oczekiwany rezultat: Adresy, trasy, cache sąsiadów, rekordy DNS i wynik testu ICMPv6. Polecenia są tylko do odczytu.

Scenariusz

Laboratorium dual stack

  • Użyj dwóch własnych maszyn w izolowanym segmencie laboratoryjnym.
  • Zanotuj adresy link-local, rzeczywisty adres globalny, jeśli został przydzielony, trasę domyślną oraz źródło DNS. Prefiks 2001:db8::/32 pozostaw wyłącznie w dokumentacji topologii.
  • Sprawdź ping po link-local z identyfikatorem strefy, a następnie po rzeczywiście przydzielonym adresie globalnym, jeśli laboratorium go udostępnia.
  • Porównaj odpowiedzi A i AAAA dla example.com.
  • Nie dodawaj NAT66; w laboratorium użyj routingu i filtrowania odpowiedniego do topologii.

Bezpieczeństwo pierwszego hopu

Fałszywe Router Advertisement

Host ufa informacjom RA otrzymanym na lokalnym łączu zgodnie z NDP. Nieautoryzowane albo błędnie skonfigurowane RA może wskazać fałszywy router, nieprawidłowy prefiks lub zmienić zachowanie autokonfiguracji, powodując utratę łączności albo ruch przez niepożądaną ścieżkę.

RA Guard na odpowiednim przełączniku może ograniczać RA do portów prowadzących do legalnych routerów. Skuteczność zależy od implementacji, obsługi pełnego łańcucha nagłówków IPv6 i poprawnej topologii zaufania; mechanizm trzeba testować na konkretnej platformie.

  • Nie blokuj wszystkich komunikatów ICMPv6 w ramach ochrony przed fałszywym RA.
  • Oznacz porty, z których RA są dozwolone, i monitoruj zmianę routera domyślnego.
  • Porównuj prefiksy, lifetime i źródłowy adres link-local z dokumentacją.

Od łącza do DNS

Diagnostyka braku adresu globalnego lub bramy

Najpierw potwierdź stan lokalny i RA, następnie adres, DAD, trasę, sąsiada oraz DNS. Nie zaczynaj od przypadkowego wyłączania ICMPv6 ani zabezpieczeń pierwszego hopu.

Diagnostyka braku adresu globalnego lub bramy
ObjawSprawdźWniosek
brak link-localstan interfejsu, sterownik i IPv6problem lokalnego stosu lub łącza
jest link-local, brak globalnego adresuRA, PIO, prefiks, flaga A i DADSLAAC nie otrzymał poprawnych danych albo adres jest duplicate
jest adres globalny, brak default routeRA i Router LifetimeDHCPv6 nie dostarcza klasycznej bramy domyślnej
jest trasa, brak łącznościNDP, sąsiada next hop, ACL i ICMPv6problem sąsiedztwa, routingu lub filtracji
IPv6 działa po adresie, nie po nazwieAAAA, resolver, RDNSS lub DHCPv6 DNSproblem konfiguracji albo odpowiedzi DNS

Uwaga

Najczęstsze błędy IPv6

  • Traktowanie DHCPv6 jako źródła bramy domyślnej.
  • Blokowanie całego ICMPv6.
  • Mylenie link-local z adresem routowalnym między podsieciami.
  • Używanie prefiksów innych niż dokumentacyjny 2001:db8::/32 w publicznych przykładach.
  • Zakładanie, że IPv6 wymaga NAT dla bezpieczeństwa.
  • Włączenie RA Guard bez ustalenia legalnych portów routera i bez testu autokonfiguracji.

Praca własna

Zadanie samodzielne — diagnostyka i ochrona IPv6

Dla fikcyjnego VLAN-u IPv6 przygotuj oczekiwany prefiks, źródło RA, model SLAAC/DHCPv6, sposób dostarczenia DNS oraz procedurę diagnozy hosta bez adresu globalnego i bramy. Dodaj projekt polityki RA Guard, punkt monitoringu i test cofnięcia, bez generowania fałszywych RA poza izolowanym laboratorium.

Zadania

Zadania tematyczne

Odpowiedzi ukryte

Najpierw rozwiąż zadania samodzielnie. Odpowiedzi rozwiń dopiero wtedy, gdy masz własny wynik.

Zadanie 1łatwyKtóry komunikat rozpoczyna aktywne wyszukiwanie routera przez host, a który ogłasza router i prefiksy?
Sprawdź odpowiedź: Host wysyła Router Solicitation (RS), a router odpowiada lub okresowo wysyła Router Advertisement (RA).
Zadanie 2średniPorównaj DHCPv6 stateful i stateless oraz wskaż źródło bramy domyślnej.
Sprawdź odpowiedź: Stateful DHCPv6 może przydzielać adres i inne parametry, a stateless uzupełnia adres uzyskany np. przez SLAAC. W obu modelach host uczy się bramy domyślnej z RA, nie z klasycznej opcji DHCPv6.
Zadanie 3średniJaką rolę pełni adres link-local w IPv6?
Sprawdź odpowiedź: Służy do komunikacji na lokalnym łączu i jest używany między innymi przez NDP oraz jako next hop trasy. Nie jest routowany między podsieciami.
Zadanie 4trudniejszyHost ma link-local, ale nie ma adresu globalnego ani bramy. Co sprawdzisz?
Sprawdź odpowiedź: Sprawdź interfejs i VLAN, obecność oraz treść RA, prefiks i flagę A, lifetime routera, politykę RA Guard, konfigurację routera i dopiero potem DHCPv6 zgodnie z flagami M/O.

Praktyka

Ćwiczenie praktyczne — Weryfikacja konfiguracji IPv6

  1. Wyjaśnij, które komunikaty NDP uczestniczą w SLAAC i DAD.
  2. Porównaj stateful DHCPv6 ze stateless DHCPv6 i wskaż źródło trasy domyślnej.
  3. Na własnym hoście zapisz adres, trasę, sąsiada i rekord AAAA bez zmiany konfiguracji.
  4. Dla objawu link-local bez adresu globalnego ułóż sekwencję kontroli RA, PIO, DAD, DHCPv6 i DNS.
  5. W izolowanej dokumentacji zaprojektuj RA Guard: legalny port routera, porty hostów, log zdarzenia, test poprawnego RA i rollback.

Najważniejsze wnioski

Podsumowanie

  • RA dostarcza informacje o routerze i może wspierać SLAAC oraz RDNSS.
  • DHCPv6 według RFC 9915 może działać stateful lub stateless, ale nie zastępuje RA w przekazywaniu bramy.
  • ICMPv6 i NDP są niezbędne do poprawnego działania IPv6.