IPv6-tunneli

Artikkelin sisältö on osittain vanhentunut. Voit auttaa Linux.fi-wikiä päivittämällä artikkelin ajan tasalle.
Päivitetty artikkeli löytyy sivulta: Ainakin Xs26:n osuus vanhentunut

IPv6 on Internetissä nykyisin käytetyn IP-protokollan version 4 seuraajaksi tarkoitettu protokollaversio, jonka tärkein uusi ominaisuus on suurempi osoiteavaruus. Ideaalitilanteessa operaattori tarjoaa käyttäjilleen IPv6-yhteyden IPv4:n rinnalla, mutta kuluttaja-asiakkaiden tapauksessa useinkaan näin ei ole. Tällöin voidaan IPv6-yhteys rakentaa myös tunneloimalla IPv6-liikenne IPv4-verkkojen yli, eli siirtämällä IPv6-liikenne paketoituna IPv4-pakettien sisällä.

Tunneleita voi olla joko kiinteästi määriteltyjä, yleensä jonkinlaisen rekisteröinnin vastapuolen kanssa vaativia, tai dynaamisia, jolloin tunneli muodostuu aina tarvittaessa automaattisesti. Dynaamiset mekanismit perustuvat usein anycast-tekniikkaan, jolloin liikenne osoitetaan tunnettuun IPv4-osoitteeseen (esim. 192.88.99.1), joka on määritelty useampaan laitteeseen ympäri maailmaa, ja reitityksellä liikenne välitetään aina näistä lähimpään.

Eri tunnelointimekanismit eroavat toisistaan myös paketointimenetelmän suhteen. Yksinkertaisimmissa menetelmissä IPv6-paketti sijoitetaan suoraan IPv4-otsikon perään, mikä minimoi otsikkotietoihin hukkaantuvan datan määrän. Toisaalta nämä mekanismit toimivat vain rajoitetusti palomuurien ja erityisesti NAT:n lävitse, joten on kehitetty myös menetelmiä, joissa IPv6 paketoidaan UDP-paketin sisään.

Seuraavissa luvuissa on kuvattu tarkemmin yleisimpien tunnelointimekanismien käyttöä:

• Kiinteä XS26 -tunneli (kiinteä, IPv6-over-IPv4)
• 6to4 (dynaaminen, IPv6-over-IPv4)
• Teredo (dynaaminen, IPv6-over-UDP-over-IPv4)

Tämän lisäksi on myös muita menetelmiä, kuten L2TP (kiinteä, IPv6-over-UDP-over-IPv4) jne.

Kiinteä XS26:n tunneli

Vaatimukset

Sinulla on oltava GNU/Linux kone, jolla on suhteellisen pysyvä (mieluusti kiinteä) ip-osoite (aina kun ip-osoite vaihtuu, on sinun säädettävä tunnelia). Tämän lisäksi kernelissä on oltava tuki IPv6:lle (yleensä moduulina).

Tunnelin rekisteröinti

Huomautus! xs26:n sivut ovat uudistuneet, eivätkä tämän artikkelin ohjeet toimi suoraan, vaan joudut soveltamaan niitä!

Ensimmäinen vaihe on rekisteröidä IPv6-tunneli (tässä tapauksessa) osoitteessa www.xs26.net seuraavalla tavalla:

Luo itsellesi tunneli kohdassa Tunnels. Tarvitset vain koneesi IP:n. Anna myös sijaintisi ja koneesi käyttöjärjestelmä (Linux) Valitse aukeavasta listasta yksi (tai useampi) palvelin pingin perusteella, ja ota sen IP talteen. Kun tunneli on valmis, on aika luoda itsellesi alue Zones-kohdasta. Luo zone valisemalla Tunnel objectiksi juuri luomasi tunneli (eli koneesi IP-osoite). Kuvaukseksi kirjoita mitä haluat. Kun zone on luotu, tulee Zones-kohtaan lähes tämäntyyppinen Zone: 3ffe:80ee:2e17::/48 (luultavasti vain 2e17 poikkeaa hieman). Nyt on sitten aika laittaa tunneli toimimaan. Kopioi Help-kohdasta tunnelin käynnistysskripti, ja tee siihen seuraavat muutokset:

1. Laita kohtaan MYIPv4 palvelimesi/koneesi IP-osoite
   
2. Kohtaan XSIPv4 laita aiemmin tunnelia luodessasi valitsemasi palvelimen IP
   
3. Kohtaan MYIPv6 laita haluamasi IPv6-osoite, jonka pitää kuulua rekisteröimääsi zoneen. Mikäli zonesi alue on 3ffe:80ee:2e17::/48, voit käyttää osoitteita 3ffe:80ee:2e17::1/128, 3ffe:80ee:2e17::2ab3/128 jne. IPv6 osoite koostuu heksa-merkistön merkeistä (1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,a,b,c,d,e,f), joita yhdessä osassa voi olla korkeintaan 4. Neljän merkin osia IPv6-osoitteesa on 8. Samalla tavalla voit lisätä myös muita IPv6-osoitteita osoittamaan koneellesi (kohdat IP0, IP1 jne). Näitä kannattaa laittaa muutama IRC:n vhosteja varten.
   
4. Poista kommenttimerkki (#) riveiltä "ifconfig $TUNLIF add $IPX" sen mukaan, montako lisä-IPv6-osoitetta laitoit (IP0, IP1, IP2 jne).
   

Tunnelin käynnistys

Anna skriptille suoritusoikeudet (chmod +x skriptinnimi) ja aja se komennolla ./skriptinnimi start. Katso sitten /sbin/ifconfig:in tulostetta, siitä pitäisi löytyä kutakuinkin seuraavanlainen tuloste:

xs26-0 Link encap:IPv6-in-IPv4
inet6 addr: 3ffe:80ee:2eda::b2/128 Scope:Global
inet6 addr: 3ffe:80ee:2eda::a1/128 Scope:Global
inet6 addr: fe80::51c5:38a7/128 Scope:Link
UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MTU:1480 Metric:1
RX packets:8691 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:7353 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:6347901 (6.0 MiB) TX bytes:719143 (702.2 KiB)

Sitten voitkin kokeilla tunnelin toimintaa käytännössä vaikkapa komennolla ping6 eu.irc6.net.

Anycast-tunnelin käyttöönotto

Jos sinulla on julkinen ipv4-osoite voit myöskin käyttää siihen sisältyvää /48 blockia ipv6sia. Voit muuttaa ipv4-osoitteesi ipv4to6to4-muotoon sivua http://grox.net/utils/ipv6.php hyväksikäyttäen. Anycast-tunnelia voi käyttää ilman rekisteröintiä käyttämällä IP-numeroa 192.88.99.1. Suomessa useimmilla tämä tarkoittaa, että verkkoliikenne ohjautuu Funetin ylläpitämään tunneliin, mutta 192.88.99.1 on siitä erikoinen IP-osoite, että sen jokainen operaattori voi ohjata omaan tunnelipurkkiinsa ja siten samalla IP-numerolla löytää aina lähimmän anycast-tunnelin.

Seuraavilla komennoilla saat tunnelin käyttöösi. Esimerkiksi on valittu 85.76.180.111 ipv4-osoite, joka on muutettu 6to4-muotoon 2002:554c:b46f:: ja sitten otettu käyttöön ::1 ja ::2 osoitteet sen ipv6-alueesta.

modprobe ipv6
ip tunnel add tun6to4 mode sit ttl 255 remote any local 85.76.180.111
ip link set dev tun6to4 up
ip -6 addr add 2002:554c:b46f::1/16 dev tun6to4
ip -6 addr add 2002:554c:b46f::2/16 dev tun6to4
ip -6 route add 2000::/3 via ::192.88.99.1 dev tun6to4 metric 1

DNS ja reverset

Nyt sinulla onkin jo toimiva IPv6-tunneli, ja seuraavat vaiheet vaikuttavat lähinnä IRCiin. Seuraava vaihe on saattaa DNS toimintaan, jotta esim. vhostit toimisivat. Tämä onnistuu kätevästi afraid.org:issa seuraavalla tavalla:

1. Luo itsellesi tunnus
   
2. Kohdassa Subdomains valitse tyypiksi AAAA. Kohtaan subdomain kirjoita mitä haluat, ja kohdasta Domain valitse jokin public-merkitty domain. Address-kohtaan kirjoita jokin IPv6-osoitteesi pakkaamattomassa muodossa. Pakkaamattomaan muotoon saat muutettua osoitteesta http://grox.net/utils/ipv6.php löytyvällä ohjelmalla (valitse Address to full uncompressed. Huomaa kuitenkin että et tee ns. dnsspammia. Tarkista hostisi kelpaavuus ja lue lisää dnsspammista osoitteessa dnsspam.nl.
   
3. Voit samalla luoda eri subdomainin muillekkin valitsemillesi IPv6-osoitteille.
   
4. Seuraavaksi mene kohtaan IPv6 Reverse ja paina Add IPv6 Subnet. Lisää subnetiksi XS26:een rekisteröimäsi Zone (jotain tyyliin 3ffe:80ee:2e17::/48). Seuraavaksi paina lisäämäsi subnetin kohdalla add record, ja lisää taas täysin pakkaamattomassa muodossa IPv6-osoitteesi (huomaa että alkuosa on valmiiksi). Hostnameksi pistä Subdomains-kohdassa samalle IPv6-osoitteelle rekisteröimäsi subdomain.
   

Nimipalvelimet

Jotta reverset toimisivat, sinun on lisättävä nimipalvelimet tunneliin. Mene XS26:n sivuille, ja Zones-kohdassa paina tunnelisi kohdalta nappia DNS settings. Käytä nimipalvelimina:

ns1.afraid.org 
ns2.afraid.org 

(voit halutessasi vielä lisätä ns3.afraid.org:in ja ns4.afraid.org:in)

Tämän jälkeen joudut odottamaan nimipalvelimien päivittymistä. Afraid.org:in palvelimet päivittyvät noin 5 minuutin välein, mutta jos käytät omalla koneellasi operaattorisi nimipalvelimia, voi kestää jopa 48 tuntia ennenkuin tiedot päivittyvät niille asti.

Anycast-tunneli

Anycast-tunnelin hyöty ylläkerrottuun kiinteään tunneliin on, ettei sitä tarvitse rekisteröidä, joten kynnys kokeiluun on pienempi. Toinen merkittävä hyöty on anycastista on se, että tunnelointi tapahtuu aina lähimmän anycast-palvelua tarjoavan reitittimen kautta, jolloin paketit usein kiertävät tunneloituna lyhyemmän matkan. Anycastiin perustuvia menetelmiä ovat 6to4 (IPv6-over-IPv4) ja Teredo (IPv6-over-UDP-over-IPv4).

6to4 -tunnelin pystytys

Samoin kuin kiinteä tunneli, myös 6to4-tunneli vaatii julkisen IPv4-osoitteen tunnelin päätepisteenä olevalle koneelle. Yhteys muodostetaan luomalla tunneli omasta koneesta ulospäin, ja osoittamalla IPv6 reititys tuon tunnelin läpi osoitteen 192.88.99.1 kautta. [1]

Esimerkissä on skripti, joka ajetaan PPPoE-yhteyden käynnistyessä. Käytössä iproute2-paketin ip-ohjelma sekä ipv6calc-ohjelma, jotka yleensä löytyvät nykyisistä Linux-jakeluista valmiiksi paketoituna.

• Katso myös Funetin ohjeita.

6to4-skripti

Skriptissä käytetty $LOCALIP on verkkoyhteyden julkinen IP, ja $IPV6 on komennon "ipv6calc --ipv4_to_6to4addr $LOCALIP" tulos.

#!/bin/bash
LOCALIP="212.50.134.65"
IPV6=`ipv6calc --ipv4_to_6to4addr $LOCALIP`
/sbin/ip tunnel add tun6to4 mode sit ttl 64 remote any local $LOCALIP
/sbin/ip link set dev tun6to4 up
/sbin/ip -6 addr add ${IPV6}1/16 dev tun6to4
/sbin/ip -6 route add default via ::192.88.99.1 dev tun6to4 metric 1

Ylläolevassa skriptissäkin reittitietoja ei välttämättä tarvitse kuin tuon alimman, myöskin MTU-arvon laskeminen 1400 voi monella olla turha.

6to4-reititys

Mikäli Linux-koneesi on verkkosi laidalla NAT-reitittimenä, voidaan muutkin lanissa olevat koneet yhdistää nyt verkkoon julkisilla IPv6-osoitteilla. Alla mainitun radvd:nn käyttö ei ole pakollista, voit määrittää kaikille koneille myös käsin IPv6-osoitteet ja laittaa tunnelikoneen kautta reitityksen toimimaan, mutta käytettäessä radvd:tä kaikki sisäverkon koneet saavat automaattisesti IPv6-osoitteen.

radvd

Jotta sisäverkon koneille saadaan reititettyä IP-osoitteet, pitää niille kertoa, missä IPv6-reititin on. Tätä varten tunnelikoneelle tarvitaan radvd palvelu. Radvdn löydät täältä, tai oman jakelusi paketinhallinnasta.

Kun radvd on asennettu, täytyy /etc-kansiossa oleva radvd.conf-tiedosto luoda/päivittää. Prefix rivin tulee olla muotoa ::/64 vaikka saatkin /48-verkon. Oletetaan että laniin päin menevä verkkokortti on eth1, tällöin konfiguraatio olisi seuraavanlainen: (korvaa {$IPV6} heksamuodossa olevalla ip-osoitteellasi)

interface eth1
{
       AdvSendAdvert on;

       # Advertise at least every 30 seconds
       MaxRtrAdvInterval 30;

       prefix 2002:{$IPV6}::/64
       {
               AdvOnLink on;
               AdvAutonomous on;
               
               AdvValidLifetime 300;
               AdvPreferredLifetime 120;
       };
};

Nyt radvd on konfiguroitu. Tarkista vielä että sisäverkon verkkokortilla on ipv6 osoite:

/sbin/ifconfig eth1

Listauksessa pitäisi olla "inet6 addr: 2002:xxxx:xxxx" -muotoinen osoite. Mikäli verkkokortilla ei ole 2002:xxxx:xxxx ipv6 osoitetta, voit lisätä sen seuraavasti:

/sbin/ip -6 addr add ${IPV6}:2/128 dev eth1

Tarkista ipv6 reititys tunnelikoneella:

/sbin/ip -6 route

Mikäli reitityslistassa ei näy reititystä sisäverkkoon

2002:xxxx:xxxx::/64 dev eth1  metric 1 mtu 1500 advmss 1340

tyylisellä rivillä, lisää se seuraavasti:

/sbin/ip -6 route add 2002:xxxx:xxxx::/64 dev eth1 metric 1

Varmista, että tunnelikoneella on päällä ipv6 forwarding:

cat /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding

Arvon pitäisi olla 1, mikäli se on 0,

echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding

Käynnistä radvd

radvd -C /etc/radvd/radvd.conf

Tarkista radvdump ohjelmalla, että reititin mainostaa olemassaoloaan:

$ radvdump
Router advertisement from fe80::xx:xx:xx:0 (hoplimit 255)
Received by interface eth1
   ...

Suora IPv6 lähiverkossa

Tarkista koneelta lähiverkossa, että sillä on IPv6-osoite

ifconfig eth0

Tarkista myös IPv6-reititys:

/sbin/ip -6 route

Reitityksessä pitäisi olla seuraavanlaista:

2002:xxxx:xxxx::/64 dev eth0 
2000::/3 via 2002:xxxx:xxxx::2  dev eth0
default via 2002:xxxx:xxxx::2  dev eth0
default via fe80:xx:xx:xx:0  dev eth0

Tässä 2002:xxxx:xxxx::2 pitäisi olla reititinkoneesi sisäverkossa kiinni olevan verkkokortin IPv6-osoite. Mikäli reittejä puuttuu, kokeile lisätä ne käsin:

/sbin/ip -6 route add 2000::/3 via 2002:xxxx:xxxx::2 dev eth0 metric 1
/sbin/ip -6 route add default via 2002:xxxx:xxxx::2 dev eth0 metric 1

Huomaa, että yhdyskäytäväkoneeseen on viitattava link-local -osoitteella, tai muuten yhteys toimii hyvin epävakaasti. Lisää tietoa: http://www.mail-archive.com/users@ipv6.org/msg02424.html . Link-local-osoitteen saa selville komennolla

ip -6 addr

6to4 reverset

Jotta voisit käyttää reverse DNS:ää 6to4:n kanssa, pitää osoitealue ensin rekisteröidä, ja määrittää sille nimipalvelimet. Tämä onnistuu 6to4.nro.net:issä. Avaa sivu IPv6 yhteensopivalla selaimella, ja syötä tarvittavat nimipalvelin tiedot. Voit käyttää nimipalvelimina kohdan 1.4 mukaisesti afraid.org:ia.

Teredo

Teredo on viimeinen toivo IPv6-yhteyden järjestämiseen. Se muistuttaa 6to4-tekniikkaa siinä, että yhteyden luominen on varsin dynaaminen eli mitään rekisteröintiä tms. ei tarvita. Merkittävä ero kuitenkin on, että IPv6-paketit tunneloidaan UDP-protokollan päällä, minkä ansiosta yhteyden muodostaminen onnistuu varmemmin NATin tai palomuurin takaa. Teredo mahdollistaa esimerkiksi IPv6-yhteydet GPRS/3G-yhteyden yli, mutta esimerkiksi Soneran verkossa kannattaa käyttää prointernet-yhteyttä tavallisen internet-APN:n sijasta. Miredo on Linuxissa toimiva Teredo-toteutus, joka on suhteellisen helppo asentaa, sillä se ei yleensä vaadi kernelin uudelleenkääntämistä.

Osoitteen valinta

Aina kun jokin sovellus muodostaa esim. TCP-yhteyden jonnekin, täytyy valita käytettävät lähde- ja kohdeosoitteet. Käytännössä tehdään nimipalvelukysely, johon saadaan vastaukseksi joko IPv4- tai IPv6-osoite tai molemmat. RFC 3484 määrittelee perusperiaatteet, joiden mukaan tehdään valinta, jos mahdollisuuksia on useampi.

Yksi perusperiaatteista on, että jos käytössä on sekä tunneloitu että tunneloimaton yhteys, käytetään tunneloimatonta. Tästä syystä kone, jonka IPv6-yhteys on hoidettu esimerkiksi 6to4-tekniikalla, muodostaa oletuksena IPv4-yhteyden molempia protokollia tukevalle palvelimelle. Uudehkoissa Linux-jakeluissa tämä on mahdollista muuttaa muokkaamalla /etc/gai.conf -tiedostoa:

label  ::1/128       0
label  ::/0          1
#label  2002::/16     2
label ::/96          3
label ::ffff:0:0/96  4
precendence  ::1/128       50
precendence  ::/0          40
precendence  2002::/16     30
precendence ::/96          20
precendence ::ffff:0:0/96  10

Toisin sanottuna kommentoimalla pois "label 2002::/16" -rivi varmistetaan että 6to4-osoitteita ei syrjitä muiden kustannuksella. Huom! gai.conf -tiedostoon tehdyt muutokset astuvat oletuksena voimaan vain käynnistämällä kone uudelleen.

Valmis

Nyt pitäisi vhostien toimia, voit testata niitä vaikka irssillä: Käynnistä irssi ja aseta vhosti komennolla /set hostname rekisteroimasi.subdomain.jonka.olet.lisännyt.myös.ipv6.reverseksi. Sitten yhdistä vaikka EFNettiin komennolla /server -6 irc6.choopa.net. Jos yhdistys onnistuu, toimivat vhostit luultavasti. Tarkista vielä komennolla /whois nickisi, jolloin tulisi näkyä nickisi[~jotain@vhostisi].

Mikäli käytät jotain toista clienttiä, missä ei vielä ole IPv6 tukea, voit käyttää 6tunnel ohjelmaa. Oletusosoitteelle:

6tunnel 1030 eu.irc6.net 6667

Mikäli koneella on useampi vhost:

6tunnel -s haluamasi.vhost 1031 eu.irc6.net 6667

Lisää IRC-yhteyksiä

Sitten haluat varmaan lisää yhteyksiä IRC-verkkoihin? No, EFNettiin tuo irc6.choopa.net hyväksyy aika monta yhteyttä (en ole jaksanut testata loppuun asti). IRCNettiin yksi hyvä palvelin on eu.irc6.net, johon saa i-linet osoitteessa www.irc6.net (tarvitset IPv6-tunnelin katsoaksesi tuota sivua). Ks. serveriltä saat tosin tuosta vaan vain yhden I-linen (tämä vaatii NIC handlen, katso seuraava kohta). 5 yhteyttä saat osoitteeseen irc6.starman.ee. Lisää servereitä voit etsiä googlella, ja yhteyksien määrää saat kasvatettua hakemalla lisää i-linejä palvelimille. XS26:n käyttäjät saavat myös 5 yhteyttä IRCNettiin serveriltä irc.xs26.net. IRCnettiin irc.cc.tut.fi päästää sisään ilman i-line pyyntöjä .fi-reverseillä (ilmankin reverseä pääsee) 2 yhteyttä samasta ipv6 osoitteesta (korjatkaa jos löytyy tarkempaa tietoa)

NIC-handle

Joissain tapauksissa tarvitset NIC handlen. Tämän voit rekisteröidä lähettämällä sähköpostin 6bone:een, viestin generaattori&ohjeet viestin lähettämiseen osoitteessa http://www.sixxs.net/signup/6bone/.

Virheitä

Jos saat XS26:n skriptiä käynnistäessä virheen että puskuritila ei riitä, katso komennolla iptunnel mitä tunneleita sinulla on käytössä ja poista niistä kaikki mahdolliset komennolla iptunnel del nimi. Tämän jälkeen yritä ajaa skripti uudelleen.

Aiheesta muualla

• Linux IPv6 HOWTO