日本寬帶運(yùn)營(yíng)商IPoE/V6PLUS接入方案實(shí)踐和解析
看到最近國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始使用IPoE接入方式了，特此寫(xiě)這篇文章供各位大神參考。
來(lái)到日本一個(gè)多月了，談?wù)勅毡緦拵е髁鞯慕尤敕绞健?/p>
之前一直很迷惑日本使用的稱之為v6プラス的IPoE接入方式是如何工作的，經(jīng)過(guò)2天的研究和實(shí)踐，此文在這里帶大家了解一下這個(gè)接入方案。
簡(jiǎn)介
v6plus（v6プラス）是日本JPNE和幾大寬帶運(yùn)營(yíng)商基于IPoE（IPv6連接）和MAP-E（IPv4連接）開(kāi)發(fā)的一套用于解決IPv4地址不足問(wèn)題的互聯(lián)網(wǎng)接入方案。
經(jīng)個(gè)人初步分析，此方案非常接近聯(lián)通所采用的IPoE接入方案，但聯(lián)通是否對(duì)其進(jìn)行魔改則不得而知。
簡(jiǎn)單總結(jié)接入流程
網(wǎng)關(guān)通過(guò)IPoE獲取IPv6地址
網(wǎng)關(guān)根據(jù)IPv6的前綴（/64）計(jì)算出MAP-E的配置（openwrt暫且不支持，路由器不支持自動(dòng)計(jì)算配置的用戶可以通過(guò)http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html計(jì)算）
網(wǎng)關(guān)通過(guò)MAP-E協(xié)議完成4over6接入
住所網(wǎng)絡(luò)接入情況
這次住在朋友公司的宿舍（其實(shí)是買(mǎi)下的一戶建），去之前朋友告訴我宿舍的WiFi占用帶寬一多就卡，我就答應(yīng)幫他解決一下問(wèn)題。
基本情況：房子建于1980年代，木結(jié)構(gòu)，因?yàn)闀r(shí)代久遠(yuǎn)，并沒(méi)有預(yù)留任何有線網(wǎng)絡(luò)連接的空間，因此舍友的聯(lián)網(wǎng)需求基本依靠WiFi，目前使用的是500Mbps的光纖（首先給這個(gè)入戶的墻插點(diǎn)贊）。舍友使用的網(wǎng)絡(luò)采用IPoE，公司網(wǎng)管的個(gè)人服務(wù)器使用PPPoE。
公司網(wǎng)管的個(gè)人服務(wù)器通過(guò)PPPoE上網(wǎng)，因此就不配置負(fù)載均衡了。
實(shí)測(cè)在使用WiFi時(shí)經(jīng)常沒(méi)有跑滿帶寬即全部掉線，并存在MAP-E效率低下問(wèn)題，后來(lái)排查問(wèn)題的根源在是光貓。（光貓承受了本不該承受的事情，所以需要一個(gè)另外的路由器來(lái)分擔(dān)這些工作）
考慮到國(guó)內(nèi)路由器不兼容v6plus問(wèn)題，而且硬路由也存在使用v6plus時(shí)缺失部分功能的問(wèn)題，這次我早早做好準(zhǔn)備帶來(lái)了一臺(tái)OpenWrt軟路由并在當(dāng)?shù)刭I(mǎi)了一個(gè)TP-LINK AX3000用作WiFi6 AP來(lái)解決此問(wèn)題（由于是木結(jié)構(gòu)房子，無(wú)需擔(dān)心隔墻信號(hào)差等問(wèn)題，也就無(wú)需使用Mesh組網(wǎng)了）。
配置過(guò)程：見(jiàn)下
改善結(jié)果：包括我在內(nèi)的3位舍友多臺(tái)設(shè)備無(wú)線上網(wǎng)速度都快了不少，而且沒(méi)有再出現(xiàn)以前掉線的問(wèn)題。
OpenWrt配置實(shí)例參考
1、新建一個(gè)DHCPv6客戶端接口，到DHCP的IPv6設(shè)置部分指定為主接口，下方RA/DHCPv6/NDP改成中繼，防火墻區(qū)域設(shè)置為wan
2、接通DHCPv6客戶端接口，如果獲取到了IPv6地址，說(shuō)明已經(jīng)成功通過(guò)IPoE認(rèn)證，這時(shí)候就需要配置MAP-E來(lái)實(shí)現(xiàn)4over6了
3、安裝map軟件包并重啟（如果你使用的固件已有則可以忽略）
4、添加一個(gè)接口，選擇MAP/LW4over6協(xié)議，MAP-E，打開(kāi)http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html輸入自己的IPv6地址
5、得到配置以后，填入對(duì)應(yīng)位置
最后別忘記了在高級(jí)設(shè)置里面勾選使用舊式MAP以達(dá)到export LEGACY=1的效果（個(gè)人不建議修改map程序的環(huán)境變量）
6、將隧道鏈接設(shè)置為剛才創(chuàng)建的DHCPv6客戶端接口
7、因?yàn)镺penWrt的map軟件包有一個(gè)bug導(dǎo)致經(jīng)常沒(méi)法正確發(fā)現(xiàn)上游IPv6前綴，造成4over6連接不穩(wěn)定甚至連不上，所以用編輯器打開(kāi)/etc/config/network進(jìn)行手動(dòng)配置
找到DHCPv6客戶端接口添加以下配置（請(qǐng)自行將單引號(hào)內(nèi)容替換為自己的64長(zhǎng)度前綴）
找到MAP-E接口添加以下配置
8、執(zhí)行uci commit /etc/config/network，應(yīng)用設(shè)置
9、在lan接口DHCP服務(wù)器配置的IPv6部分RA/DHCPv6/NDP改成中繼，并勾選學(xué)習(xí)路由
9、重新連接MAP-E接口和DHCPv6客戶端接口以及l(fā)an接口，或者直接重啟路由器，就成功連上IPv6和IPv4 over IPv6網(wǎng)絡(luò)了
進(jìn)階：如果開(kāi)通了PPPoE撥號(hào)，則可以再添加個(gè)PPPoE接口進(jìn)行傳統(tǒng)的連接方式。日本大多數(shù)服務(wù)商是支持IPoE和PPPoE同時(shí)接入的。加上mwan3可以讓理論網(wǎng)速翻倍（如果有硬件限制則不一定有明顯效果）。當(dāng)然這不是這篇文章講的內(nèi)容。
也請(qǐng)注意，有些廉價(jià)寬帶運(yùn)營(yíng)商在你通過(guò)PPPoE連接以后會(huì)加收一定的費(fèi)用（算是有償?shù)莫?dú)享公網(wǎng)IPv4），如果不想付錢(qián)或者不清楚的請(qǐng)咨詢運(yùn)營(yíng)商再操作！
各路由器系統(tǒng)支持MAP-E的情況（不完全調(diào)查）
注意：只要路由器支持IPv6，則可以通過(guò)IPoE認(rèn)證上網(wǎng)（包括用電腦直接連光貓），但是不能使用IPv4，不支持或不完全支持IPv6的網(wǎng)站無(wú)法訪問(wèn)。信息可能隨時(shí)變更，請(qǐng)以官方提供的最新信息為準(zhǔn)。
TP-LINK（國(guó)際版）：不完美支持（端口映射不可用）
OpenWrt：支持（部分固件需要安裝軟件包，并需要在控制臺(tái)手動(dòng)添加一條配置項(xiàng)目）
華碩（國(guó)際版）/梅林：支持
OPNsense：不支持（開(kāi)發(fā)者正在努力在下個(gè)版本提供支持）
愛(ài)快：不支持
MicroTik RouterOS（ROS）：不完美支持（存在部分網(wǎng)站無(wú)法訪問(wèn)及端口映射不起作用的情況）
NEC/Buffalo/Elecom等日系品牌：支持
相較于國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商IPoE方案的優(yōu)點(diǎn)
采用未經(jīng)魔改的開(kāi)源的方案實(shí)現(xiàn)，對(duì)開(kāi)源路由系統(tǒng)社區(qū)和路由器生產(chǎn)廠家較為友好。
一片區(qū)域用戶共享公網(wǎng)IPv4，并且給出明確的特定可用端口范圍，平衡了IPv4不足問(wèn)題和有端口開(kāi)放需求的用戶
不限定接入使用該方式接入服務(wù)的設(shè)備為光貓
MAP-E/4over6配置算法開(kāi)放且固定，不需要從運(yùn)營(yíng)商詢問(wèn)相關(guān)參數(shù)
光貓不再區(qū)分橋接模式和路由模式，如需使用自己的路由器只需要關(guān)閉光貓的MAP-E功能即可
缺點(diǎn)
設(shè)備支持范圍較小，且有些設(shè)備即使支持也存在不完美的情況
出于安全原因運(yùn)營(yíng)商禁止自己訪問(wèn)自己的公網(wǎng)IPv4，對(duì)測(cè)試端口映射是否成功等方面來(lái)說(shuō)存在一定不便（已經(jīng)向運(yùn)營(yíng)商確認(rèn)存在此限制）
目前沒(méi)發(fā)現(xiàn)其他缺點(diǎn)
