Mudanças entre as edições de "IER60808: Endereçamento IPv6"
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* '''Teste com ping6 para endereço de escopo global''': não é prciso especificar a interface de rede por onde as mensagens do ping6 serão transmitidas: <br><br>'''ping6 ''' ''endereço_IPv6_a_ser_pingado''<br><br> | * '''Teste com ping6 para endereço de escopo global''': não é prciso especificar a interface de rede por onde as mensagens do ping6 serão transmitidas: <br><br>'''ping6 ''' ''endereço_IPv6_a_ser_pingado''<br><br> | ||
* '''Tabela de rotas''':<br><br>''' route -A inet6'''<br><br> | * '''Tabela de rotas''':<br><br>''' route -A inet6'''<br><br> | ||
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# Verifique quais provedores de conteúdo já usam IPv6. Isso pode ser feito com consultas DNS como esta: <syntaxhighlight lang=bash> | # Verifique quais provedores de conteúdo já usam IPv6. Isso pode ser feito com consultas DNS como esta: <syntaxhighlight lang=bash> | ||
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#* ''Link local'' | #* ''Link local'' | ||
#* ''Multicast'' | #* ''Multicast'' | ||
− | # Identifique as aplicações que geraram os datagramas identificados no passo anterior. Com isso, pode-se entender como essas aplicações se comunicam. | + | <!-- # Identifique as aplicações que geraram os datagramas identificados no passo anterior. Com isso, pode-se entender como essas aplicações se comunicam. --> |
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# Agora experimente por [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/lab5/rede1.conf esta rede] no ar usando SLAAC ! Talvez seja necessário algo mais ... | # Agora experimente por [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/lab5/rede1.conf esta rede] no ar usando SLAAC ! Talvez seja necessário algo mais ... | ||
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+ | {{collapse top|Descoberta de Vizinhança}} | ||
+ | * [http://mesonpi.cat.cbpf.br/ipv6/textos/sobre_%20ipv6/6.htm Funcionalidades baseadas no protocolo ICMPv6] | ||
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+ | Obs.: texto copiado literalmente de: [http://ipv6.br/lab/ Laboratório de IPv6]. | ||
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+ | A '''descoberta de vizinhança''' por meio do protocolo ''Neighbor Discovery'' no | ||
+ | IPv6 é um procedimento realizado pelos nós de uma rede para descobrir endereços físicos dos dispositivos vizinhos presentes no mesmo enlace. A função deste protocolo se assemelha à função do ARP e do RARP no IPv4. | ||
+ | *O procedimento é iniciado quando um dispositivo tenta enviar um pacote cujo endereço físico de destino é desconhecido. O nó solicitante envia uma mensagem ''Neighbor Solicitation'' (NS) para todos os nós do enlace pertencentes ao grupo ''multicast solicited-node'' (ff02::1:ffXX:XXXX), de modo que XX:XXXX são os últimos 24 bits do endereço IPv6 em que está interessado. | ||
+ | *É possível notar que, por uma coincidência dos últimos 24 bits, é bastante provável que apenas o nó de destino faça realmente parte deste grupo. Isto é um ''truque'' interessante do IPv6 para diminuir o tráfego deste tipo de pacote na rede. | ||
+ | *Na mensagem NS, o endereço IPv6 a ser resolvido é informado no campo ''Target''. O campo ''Source link-layer address'' informa ao nó de destino o endereço MAC do nó de origem, poupando-o de ter que fazer o mesmo procedimento no sentido inverso. | ||
+ | *O nó de destino, dono do IPv6 requisitado, ao receber este pacote, envia uma mensagem ''Neighbor Advertisement'' (NA) como resposta diretamente ao nó requisitante. O seu endereço físico será informado no campo ''Target link-layer address''. | ||
+ | *A informação de mapeamento entre endereços IP e endereços físicos é armazenada em uma tabela chamada ''neighbor cache''. Nela também fica registrado o ''status'' de cada destino, informando se o mesmo é alcançável ou não. | ||
+ | |||
+ | =Atividades: ETAPA 1 = | ||
+ | |||
+ | A figura abaixo apresenta o diagrama esquemático da rede a ser montada/analisada. Observe que todos os IPv6 ''Global Unicast'' já estão definidos na mesma, são esses IPs que utilizaremos em nosso experimento. | ||
+ | |||
+ | [[Arquivo:Diagrama_rede_IPv6.jpg]] | ||
+ | |||
+ | # Obtenha o arquivo de configuração [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/ier/redes/ns.conf ns.conf] | ||
+ | #Rode o NetKit em seu computador. Em um terminal digite: <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | netkit2 & </syntaxhighlight> | ||
+ | #No menu '''File''' - '''Load and Run''', procure o arquivo '''/home/aluno/Downloads/ns.conf''' e clique em OK. Abrirá uma janela com 6 abas, onde cada uma delas é um terminal de configuração do respectivo equipamento: '''pc1-4''' ou '''r1-2'''. | ||
+ | #Ao clicar no menu '''File''' - '''Graph''', pode-se ter uma visão da rede a ser simulada e conferir se é equivalente ao diagrama proposto. | ||
+ | #Faça um '''ping6''' entre o '''pc1''' ao '''pc3''': <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | ping6 -c4 2001:bcc:1f0:1::103 </syntaxhighlight> | ||
+ | #Faça um '''ping6''' entre o '''pc1''' e '''pc2'''. | ||
+ | #No '''pc1''' use o seguinte comando para verificar como ficou a configuração dos endereços da interface de rede. O resultado é similar ao apresentado pelo comando '''ifconfig''': <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | ip addr show dev eth0 </syntaxhighlight> | ||
+ | #Confira as rotas estabelecidas em todos os ''hosts'' com o comando abaixo. | ||
+ | ##São coerentes com os dados apresentados no diagrama acima?<syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | ip -6 route show </syntaxhighlight> | ||
+ | #No '''pc1''' use os seguintes comandos para ver a rota para alguns vizinhos: <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | traceroute6 2001:bcc:1f0:1::103 | ||
+ | traceroute6 2001:bcc:1f0:1::104 </syntaxhighlight> | ||
+ | #*Anote as rotas. | ||
+ | #Deixe um '''ping6''' entre o '''pc1''' ao '''pc3''' rodando: <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | ping6 2001:bcc:1f0:1::103 </syntaxhighlight> | ||
+ | #Para visualizar os pacotes que trafegam por '''r1''', faça o seguinte: | ||
+ | ##Em '''r1''' execute: <syntaxhighlight lang=bash> | ||
+ | tcpdump -i any -w /hostlab/r1.cap | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | ## Na máquina real, execute o '''wireshark'''. Nele clique no menu ''File->Open'', e selecione o arquivo ''r1.cap'', que está na pasta ''lab''. | ||
+ | #Analisando a captura do Wireshark, você verá os pacotes relativos ao ping6 e também pacotes parecidos com: <syntaxhighlight lang=bash> fe80::4cd6:19ff:fedc:2b52 2001:db8:dead:1::1 ICMPv6 86 Neighbor Solicitation for 2001:db8:dead:1::1 from 4e:d6:19:dc:2b:52 | ||
+ | 2001:db8:dead:1::1 fe80::4cd6:19ff:fedc:2b52 ICMPv6 78 Neighbor Advertisement 2001:db8:dead:1::1 (rtr, sol) </syntaxhighlight> | ||
+ | #Explique o processo de descoberta de vizinhança (''Neighbor Discovery'' / ''Neighbor Solicitation'' - '''NS''' e ''Neighbor Advertisement'' - '''NA'''), citando o endereço '''link local''' utilizado. | ||
+ | #*Alguns exemplos de campos visualizáveis para uma mensagem do tipo ''Neighbor Advertisement'': | ||
+ | ##Destination (camada Ethernet) | ||
+ | ##*O endereço MAC do nó requisitante que foi obtido por meio da mensagem NS enviada anteriormente. | ||
+ | ##Source (camada Ethernet) | ||
+ | ##*A origem é o endereço MAC da interface do dispositivo que enviou a resposta. | ||
+ | ##Type (camada Ethernet) | ||
+ | ##*Indica que a mensagem utiliza IPv6. | ||
+ | ##Next header (camada IPv6) | ||
+ | ##*Indica qual é o próximo cabeçalho. Neste caso, o valor 58 (0x3a) refere-se a uma mensagem ICMPv6. | ||
+ | ##Source (camada IPv6) | ||
+ | ##*A origem é o endereço IP da interface diretamente ligada ao enlace em que a requisição foi recebida. | ||
+ | ##Destination (camada IPv6) | ||
+ | ##*Diferentemente da mensagem NS, a mensagem NA possui como destino o endereço IPv6 global do nó requisitante. | ||
+ | ##Type (camada ICMPv6) | ||
+ | ##*Indica que a mensagem é do tipo 136 (Neighbor Advertisement). | ||
+ | ##Flags (camada ICMPv6) | ||
+ | ##*Uma mensagem NA possui três flags: | ||
+ | ###Indica se quem está enviando é um roteador. Neste caso, o valor marcado é 0, pois não é um roteador. | ||
+ | ###Indica se a mensagem é uma resposta a um NS. Neste caso, o valor marcado é 1, pois é uma resposta. | ||
+ | ###Indica se a informação carregada na mensagem é uma atualização de endereço de algum nó da rede. Neste caso, o valor marcado é 1, pois está informando o endereço pela primeira vez. | ||
+ | ##Target Address (camada ICMPv6) | ||
+ | ##*Indica o endereço IP associado às informações das flags. Neste caso, é o próprio endereço da interface do dispositivo em questão. | ||
+ | ##ICMPv6 option (camada ICMPv6) | ||
+ | ##*Indica as opções do pacote ICMPv6: | ||
+ | ###Target link-layer address | ||
+ | ##Type | ||
+ | ##*Indica o tipo de opção. Neste caso, Target link-layer address. | ||
+ | ##Link-layer address | ||
+ | ##*Indica o endereço MAC da interface do dispositivo em questão. | ||
+ | #Em todos os ''hosts'' rode o comando <syntaxhighlight lang=bash> ip -6 neighbor show </syntaxhighlight> | ||
+ | ##Qual é a funcionalidade desse comando? | ||
+ | ##Qual é o significado do conteúdo dessa tabela? | ||
+ | ##A tabela mostrada em cada um dos casos é compatível com o diagrama da rede montado? | ||
+ | ##Por que, por exemplo, na tabela do '''pc3''' não há uma referência explícita ao '''pc1'''? | ||
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{{collapse top|DHCPv6}} | {{collapse top|DHCPv6}} | ||
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# Verifique a tabela de rotas IPv6 em ''pc1'' e ''pc2''. Compare o endereço do roteador default com o do gateway. | # Verifique a tabela de rotas IPv6 em ''pc1'' e ''pc2''. Compare o endereço do roteador default com o do gateway. | ||
# Uma reflexão: qual benefício existe em usar DHCPv6, ao invés de somente SLAAC ? | # Uma reflexão: qual benefício existe em usar DHCPv6, ao invés de somente SLAAC ? | ||
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+ | Estes experimentos devem ser realizados no [[Netkit2]], que deve ser executado na máquina real. | ||
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+ | Para realizar estas atividades serão necessários alguns comandos: | ||
+ | * '''Teste com ping6 para endereço de escopo local''': deve-se especificar a interface de rede por onde as mensagens do ping6 serão transmitidas: <br><br>'''ping6 -I eth0''' ''endereço_IPv6_a_ser_pingado''<br><br> | ||
+ | * '''Teste com ping6 para endereço de escopo global''': não é prciso especificar a interface de rede por onde as mensagens do ping6 serão transmitidas: <br><br>'''ping6 ''' ''endereço_IPv6_a_ser_pingado''<br><br> | ||
+ | * '''Tabela de rotas''':<br><br>''' route -A inet6'''<br><br> | ||
+ | * '''Configuração de interface de rede:''' usa-se o programa ifconfig desta forma:<br><br>'''ifconfig''' ''nome_interface'' '''inet6 add''' ''endereço_IPv6''<br><br> | ||
+ | * '''Criação de rota:''' uma rota IPv6 pode ser adiciona assim: <br><br>'''route -A inet6 add''' ''prefixo/máscara'' '''gw''' ''IPv6_do_próximo_roteador'' | ||
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+ | '''1. Para esquentar: uma rede mais simples:''' | ||
+ | # Transfira para seu computador [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/lab3/rede0.conf o arquivo de configuração ''rede0.conf''] | ||
+ | # Execute o Netkit2, e no menu ''File->Load Only'' selecione o arquivo de configuração ''rede1.conf'' | ||
+ | # Use o menu ''File->Graph'' para visualizar a topologia da rede | ||
+ | # Use o menu ''Network->Start'' para iniciar a rede | ||
+ | # Sabendo que ''pc1'' está na subrede 2804:1454:1004:200::/64 e ''pc2'' está na subrede 3ABB:CCDD:EEFF::/64, faça o seguinte: | ||
+ | ## Configure os endereços IP de todas as interfaces dos ''hosts'' dessa rede | ||
+ | ## Crie rotas estáticas nos ''hosts'' para que ''pc1'' e ''pc2''consigam se comunicar | ||
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+ | '''2. Praticamente a mesma rede, mas com um roteador a mais:''' | ||
+ | # Transfira para seu computador [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/lab3/rede00.conf o arquivo de configuração ''rede00.conf''] | ||
+ | # Execute o Netkit2, e no menu ''File->Load Only'' selecione o arquivo de configuração ''rede1.conf'' | ||
+ | # Use o menu ''File->Graph'' para visualizar a topologia da rede | ||
+ | # Use o menu ''Network->Start'' para iniciar a rede | ||
+ | # Sabendo que ''pc1'' está na subrede 2010:1aba:4455::/64 e ''pc2'' está na subrede 3ABB:EEFF::/64, faça o seguinte: | ||
+ | ## Configure os endereços IP de todas as interfaces dos ''hosts'' dessa rede | ||
+ | ## Crie rotas estáticas nos ''hosts'' para que ''pc1'' e ''pc2'' consigam se comunicar | ||
+ | |||
+ | |||
+ | '''3. Agora uma rede um pouco maior:''' | ||
+ | # Transfira para seu computador [http://tele.sj.ifsc.edu.br/~msobral/pji3/lab3/rede1.conf o arquivo de configuração ''rede1.conf''] | ||
+ | # Execute o Netkit2, e no menu ''File->Load Only'' selecione o arquivo de configuração ''rede1.conf'' | ||
+ | # Use o menu ''File->Graph'' para visualizar a topologia da rede | ||
+ | # Use o menu ''Network->Start'' para iniciar a rede | ||
+ | # Sabendo que ''pc1'' está na subrede 2804:1454:1004:200::/64, ''pc2'' está na subrede AABB:CCDD:EEFF::/64 e ''pc3'' está na subrede 1234:5678::/56, faça o seguinte: | ||
+ | ## Configure os endereços IP de todas as interfaces dos ''hosts'' dessa rede | ||
+ | ## Crie rotas estáticas nos ''hosts'' para que ''pc1'', ''pc2'' e ''pc3'' consigam se comunicar | ||
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Edição atual tal como às 13h01min de 30 de agosto de 2019
Endereços IPv4 têm 32 bits e são capazes de endereçarem até pouco mais de 4 bilhões de hosts, e isso parecia mais do que suficiente quando o protocolo IP foi criado, nos primórdios da Internet. Mas desde os anos 1990, quando se massificou essa rede, constatou-se que os endereços IPv4 se esgotariam num horizonte próximo. Para evitar esse problema, e possibilitar que a Internet continuasse se expandindo (e também por outros motivos), foi criado o protocolo IPv6, cujos endereços têm 128 bits. Essa questão está bem descrita na introdução do livro Laboratório de IPv6:
Considerando que a concepção da Internet data da década de 70 e que, de lá para cá, houve uma explosão inesperada do seu uso, o IPv4 mostrou-se inadequado para acompanhar esta evolução.Uma das deficiências mais apontadas do IPv4 foi o espaço de endereçamento baseado num valor inteiro de 32 bits, que é tipicamente representado por quatro octetos em decimal, sendo possível disponibilizar apenas 4.294.967.296 endereços IPV4 diferentes. Para contornar essa deficiência, inúmeras soluções paliativas foram propostas e adotadas, como por exemplo o NAT (Network Address Solution) e o CIDR (Classless InterDomain Routing). Contudo, à medida que novas tecnologias de redes surgiram e o IP continuava sendo um dos protocolos chaves para sua operação, outras deficiências começaram a ser detectadas, especialmente aquelas referentes à segurança e ao suporte a parâmetros de QoS (Quality of Service) e mobilidade. Como consequência, no inicio da década de 90 é publicada a proposta da nova geração do IP (IPng – IP next generation) ou IPv6. Este novo protocolo traz a solução para muitas das deficiências de seu predecessor, o IPv4, incluindo espaço de endereçamento de 128 bits gerando a possibilidade de 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 endereços disponíveis, suporte a roteamento e segmentação de pacotes na estação origem, suporte a mobilidade e mecanismos de segurança.
Número de hosts na Internet mundial registrados no DNS (a quantidade total deve ser bem maior !). As quantidades são expressadas em milhões de hosts. Obtido de: Statista
Laboratórios
Endereço IPV6 |
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Um endereço IPV6 possui 128 bits disponíveis para endereçar hosts, possibilitando 340 undecilhões de endereços possíveis. Para se ter uma ideia do que isto representa, se convertêssemos cada IPv6 possível em um cm2, poderíamos envolver toda a superfície do planeta Terra com 7 camadas de endereços.. Adoção no BrasilO Brasil está entre os 10 países com maior adoção de IPv6, segundo o Google:
AtividadePara realizar estas atividades serão necessários alguns comandos:
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Tipos de Endereços IPV6 |
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O IPV6 possui categorias de endereços, conforme a tabela a seguir:
Endereços UnicastLink Local pode ser usado apenas no enlace específico onde a interface está conectada, o endereço link local é atribuído automaticamente utilizando o prefixo FE80::/64. Os 64 bits reservados para a identificação da interface são configurados utilizando o formato IEEE EUI-64. Vale ressaltar que os roteadores não devem encaminhar para outros enlaces, pacotes que possuam como origem ou destino um endereço link-local.
Atualmente, está reservada para atribuição de endereços a faixa 2000::/3 (001), ou seja, 3 primeiros bits utilizados para registros da faixa 2000. Equivalente aos endereços públicos IPv4, o endereço global unicast é globalmente roteável e acessível na Internet IPv6. Ele é constituído por três partes: o prefixo de roteamento global, utilizado para identificar o tamanho do bloco atribuído a uma rede; a identificação da sub-rede, utilizada para identificar um enlace em uma rede; e a identificação da interface, que deve identificar de forma única uma interface dentro de um enlace.Sua estrutura foi projetada para utilizar os 64 bits mais a esquerda para identificação da rede e os 64 bits mais a direita para identificação da interface. Endereço MulticastO IPV6 não possui endereço broadcast, e sim multicast. Endereços multicast são utilizados para identificar grupos de interfaces, sendo que cada interface pode pertencer a mais de um grupo. Os pacotes enviados para esses endereço são entregues a todos as interfaces que compõe o grupo. Seu funcionamento é similar ao do broadcast, dado que um único pacote é enviado a vários hosts, diferenciando-se apenas pelo fato de que no broadcast o pacote é enviado a todos os hosts da rede, sem exceção, enquanto que no multicast apenas um grupo de hosts receberá esse pacote. Cabeçalho IPV6O cabeçalho IPv6 possui menos informações, quando comparado ao cabeçalho IPv4. Várias informações foram removidas do cabeçalho IPV6, como por exemplo o checksum, considerado uma informação desnecessária uma vez que o controle de erro é atribuído às camadas inferiores. Os campos presentes no cabeçalho IPV6 são definidos a seguir:
Atividade
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Auto-configuração de endereços |
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SLAACCom SLAAC, um host IPv6 tem a capacidade de auto-configurar seu endereço em uma subrede. Com isso, facilita-se a configuração de rede de um equipamento, pois torna-se desnecessário obter e definir manualmente seu endereço IPv6, além de outras informações tais como máscara de rede, gateway e servidores DNS. No entanto, isso depende de o gateway (ou algum outro equipamento) fornecer essas informações de configuração para os hosts em sua(s) subrede(s). Isso não é novidade, pois em redes IPv4 o serviço DHCP tem exatamente esse papel. Porém, com o surgimento de IPv6, a auto-configuração se tornou uma função do próprio protocolo de rede. Em redes IPv4, DHCP é um serviço que depende de softwares específicos tanto nos hosts (clientes) quanto no servidor. A auto-configuração IPv6 é muito mais simples, e não demanda nenhum software adicional nos hosts. A autoconfiguração do IPV6, chamada stateless, é o procedimento com que os hosts de uma subrede podem definir seus próprios endereços, baseados em informações locais (ex: endereço MAC de sua interfaces de rede Ethernet, Wifi, ou Bluetooth), e em informações recebidas de roteadores, denominadas mensagens Router Advertisement. Sendo assim, o roteador é o responsável por fornecer informações sobre a SUBrede para que seja possível que hosts que nela residem se autoconfigurem. A autoconfiguração do IPV6 é chamada de stateless porque o roteador não mantém nenhum registro sobre a configuração de cada host. Isso é consequência da capacidade dos hosts se autoconfigurarem apenas sabendo a subrede a que pertencem. No entanto, para que seja possível a autoconfiguração em redes baseadas em IPV6, duas etapas de configuração devem ser aplicadas, sendo elas:
Protocolo NDP (Neighbor Discovery Protocol)A auto-configuração IPv6 depende do protocolo NDP, implementado usando mensagens ICMPv6. De acordo com este tutorial do site IPv6.br, no caso da autoconfiguração de hosts, o protocolo fornece suporte para a realização de três funcionalidades:
Atividade
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Descoberta de Vizinhança |
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Atividades: ETAPA 1A figura abaixo apresenta o diagrama esquemático da rede a ser montada/analisada. Observe que todos os IPv6 Global Unicast já estão definidos na mesma, são esses IPs que utilizaremos em nosso experimento.
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DHCPv6 |
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default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
subnet6 2001:db8::/64 {
range6 2001:db8::1234 2001:db8::abcd;
option dhcp6.name-servers 2001:db8::abc;
}
Atividade
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Subredes IPv6 |
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AtividadesEstes experimentos devem ser realizados no Netkit2, que deve ser executado na máquina real.
2. Praticamente a mesma rede, mas com um roteador a mais:
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