NAT64 (WrapSix) Tutorial
最近請人協助架設環境，但似乎進度不如預期。所以一怒之下（開玩笑的，我這人一向與人為善，您說是吧 ... ），就自己來架設NAT64的實驗環境，而這篇教學就是自己架設的過程紀錄。所以本篇文章告訴我們，少發脾氣比較好 ... （畫錯重點了吧）
在紀錄相關實驗步驟的時候，先來說明一下什麼是NAT64。Wikipedia上的描述是：「NAT64 is a mechanism to allow IPv6 hosts to communicate with IPv4 servers.」簡單來說，就是讓IPv6的設備能夠連上傳統IPv4網路設備的機制。怎麼做呢？看到NAT這幾個字眼應該用猜的也猜的到，就是把封包的IPv6 Header替換成某個預先設定的IPv4 Header就完成了。這裡要特別強調的一點，這個技術是讓IPv6的設備能夠連上IPv4的設備，並不是讓IPv4的設備能夠連上IPv6的設備！理由呢？下面這個解釋是從TAYGA的網站上抄下來的：
It is technically impossible for a translation system operating purely at the IP layer to allow IPv4 hosts to establish connections to any arbitrary IPv6 server. Such a system would need to represent every IPv6 server on the Internet with a unique IPv4 address, which is clearly infeasible given the size of the IPv6 address space.
當然我個人有另外非技術的解釋，NAT64是為了讓過去已經存在的IPv4 Server可以繼續提供服務，而如果連Server都已經是IPv6了，現在的client大部份都有IPv6的介面了啊，直接用IPv6來溝通不就好了。
這邊的紀錄著重在於架設環境以及實驗，相關工具的程式碼解析不在範圍內（因為我沒有這麼多時間）。
1. 實驗環境
實驗環境的圖如下：
在這邊解釋一下NAT64的設定。IPv4和IPv6是指NAT64自己的IP位置設定，IPv6 Prefix指的是在網路中所有使用IPv4位置轉換成IPv6位置所使用的前置修飾，而Masquerade IPv4是說所有要連到IPv4設備的IPv6位置會被轉換成為這個Masquerade IPv4位置。如果還有不清楚的地方，之後的範例就可以很容易的看出來。這邊要特別紀錄一件事，那就是為什麼NAT64需要IPv4和IPv6的位置？明明整個實驗上看起來這兩個位置的設定更本毫無意義啊！這個問題其實困擾了我一段時間，直到看到了下面這段話：
It's used in ICMP error messages.
恩，那大概了解它要幹什麼了（所以還是要認真的看文件啊），簡單來說，我猜是要讓 kernel 來負責回答 ICMP Unreachable 的信息，所以才要在機器上來設定這兩個IP位置。
2. NAT64 架設
現在來看如何架設NAT64，在這裡我們所選用的是 WrapSix。理由呢？技術的理由不少，但真實的理由是學弟的推薦。
首先先從官網下載並解壓縮。然後要修改程式。修改程式？What？很簡單，因為這套軟體為了優化的緣故（或是說懶得寫設定檔），所有的設定直接寫在程式碼裡（簡單來說就是我常常警告同事的，非必要不準給我Hard Code在程式碼裏面）。要修改的地方有兩個，wrapper.c 和 wrapper.h，可以修改的內容如下：
然後 ./configure 以及 make。我的個性是實驗的東西絕不 install 到系統上，所以我才不會下 make install呢！接下來是設定的部份。首先我們要把IPv4和IPv6的位置設定到機器上。本來我以為這個動作程式會幫我處理，但看了老半天，程式似乎沒有這功能，那就自己來吧。然後在動手之前請注意，現在大多數的 Linux Distribution 都有安裝 Network Manager 這個套件來管理網路設定，本來用這工具來設定也不是不行，但不如用指令來的直接（正確來說是，我懶的截圖...），所以我們要先把Network Manager停用，最容易的方式是透過Network Manager把eth0 off 掉就行了，還要把「當這個網路可用時自動連線」給取消掉。接下來就是設定IP位置：
執行 wrapsix 後大功告成。
3. 設定 IPv6 Host
在 IPv6 Host 上面只要設定 route就好了。
4. 設定 IPv4 Host
沒啥好設定的。
5. 測試
測試很簡單。只要用 IPv6 的 Host ping IPv4 的 Host 就完成了。要記得，雖然說是 ping IPv4 的 Host，這時候要 ping 的 IP 是 64:ff9b::c0a8:08a4 而不是 192.168.8.164 喔。綠色的部份為前置字串，紅色的部份是192.168.8.164。
接下來是 NAT64 上面 wireshark 的截圖：
最後一個問題 ... 我做這件事要幹嘛呢？哈哈哈 ...
在紀錄相關實驗步驟的時候，先來說明一下什麼是NAT64。Wikipedia上的描述是：「NAT64 is a mechanism to allow IPv6 hosts to communicate with IPv4 servers.」簡單來說，就是讓IPv6的設備能夠連上傳統IPv4網路設備的機制。怎麼做呢？看到NAT這幾個字眼應該用猜的也猜的到，就是把封包的IPv6 Header替換成某個預先設定的IPv4 Header就完成了。這裡要特別強調的一點，這個技術是讓IPv6的設備能夠連上IPv4的設備，並不是讓IPv4的設備能夠連上IPv6的設備！理由呢？下面這個解釋是從TAYGA的網站上抄下來的：
It is technically impossible for a translation system operating purely at the IP layer to allow IPv4 hosts to establish connections to any arbitrary IPv6 server. Such a system would need to represent every IPv6 server on the Internet with a unique IPv4 address, which is clearly infeasible given the size of the IPv6 address space.
當然我個人有另外非技術的解釋，NAT64是為了讓過去已經存在的IPv4 Server可以繼續提供服務，而如果連Server都已經是IPv6了，現在的client大部份都有IPv6的介面了啊，直接用IPv6來溝通不就好了。
這邊的紀錄著重在於架設環境以及實驗，相關工具的程式碼解析不在範圍內（因為我沒有這麼多時間）。
1. 實驗環境
實驗環境的圖如下：
在這邊解釋一下NAT64的設定。IPv4和IPv6是指NAT64自己的IP位置設定，IPv6 Prefix指的是在網路中所有使用IPv4位置轉換成IPv6位置所使用的前置修飾，而Masquerade IPv4是說所有要連到IPv4設備的IPv6位置會被轉換成為這個Masquerade IPv4位置。如果還有不清楚的地方，之後的範例就可以很容易的看出來。這邊要特別紀錄一件事，那就是為什麼NAT64需要IPv4和IPv6的位置？明明整個實驗上看起來這兩個位置的設定更本毫無意義啊！這個問題其實困擾了我一段時間，直到看到了下面這段話：
It's used in ICMP error messages.
恩，那大概了解它要幹什麼了（所以還是要認真的看文件啊），簡單來說，我猜是要讓 kernel 來負責回答 ICMP Unreachable 的信息，所以才要在機器上來設定這兩個IP位置。
2. NAT64 架設
現在來看如何架設NAT64，在這裡我們所選用的是 WrapSix。理由呢？技術的理由不少，但真實的理由是學弟的推薦。
首先先從官網下載並解壓縮。然後要修改程式。修改程式？What？很簡單，因為這套軟體為了優化的緣故（或是說懶得寫設定檔），所有的設定直接寫在程式碼裡（簡單來說就是我常常警告同事的，非必要不準給我Hard Code在程式碼裏面）。要修改的地方有兩個，wrapper.c 和 wrapper.h，可以修改的內容如下：
- INTERFACE Interface on which WrapSix should operate, e.g. eth0.
- PREFIX NAT64 prefix; at least /96, the default is standard 64:ff9b::/96. Input it without the information about prefix length, i.e. just 64:ff9b::.
- IPV4_ADDR IPv4 address which is dedicated for WrapSix and is not assigned to the host operating system.
- HOST_IPV6_ADDR IPv6 address which represents the host, i.e. which is assigned to the operating system. It's used in ICMP error messages.
- HOST_IPV4_ADDR IPv4 address which represents the host, i.e. which is assigned to the operating system. It's used in ICMP error messages.
- MTU Minimum MTU in your IPv6 network; default is 1280, but you can set it to a greater value (up to 1500).
- PACKET_BUFFER Size of a buffer for incoming packets; it's strongly recommended to leave its value as is (i.e. 1514).
/* +++ CONFIGURATION +++ */ #define INTERFACE "eth0" #define PREFIX "64:ff9b::" #define IPV4_ADDR "192.168.8.167" #define HOST_IPV6_ADDR "fd77::1:0:1" #define HOST_IPV4_ADDR "192.168.8.64" /* --- CONFIGURATION --- */
然後 ./configure 以及 make。我的個性是實驗的東西絕不 install 到系統上，所以我才不會下 make install呢！接下來是設定的部份。首先我們要把IPv4和IPv6的位置設定到機器上。本來我以為這個動作程式會幫我處理，但看了老半天，程式似乎沒有這功能，那就自己來吧。然後在動手之前請注意，現在大多數的 Linux Distribution 都有安裝 Network Manager 這個套件來管理網路設定，本來用這工具來設定也不是不行，但不如用指令來的直接（正確來說是，我懶的截圖...），所以我們要先把Network Manager停用，最容易的方式是透過Network Manager把eth0 off 掉就行了，還要把「當這個網路可用時自動連線」給取消掉。接下來就是設定IP位置：
$ sudo ifconfig 192.168.8.64 $ sudo ifconfig eth0 inet6 add fd77::1:0:1/96 $ sudo ./wrapsix
執行 wrapsix 後大功告成。
3. 設定 IPv6 Host
在 IPv6 Host 上面只要設定 route就好了。
$ $ sudo route -A inet6 add 64:ff9b::/96 dev eth0
4. 設定 IPv4 Host
沒啥好設定的。
5. 測試
測試很簡單。只要用 IPv6 的 Host ping IPv4 的 Host 就完成了。要記得，雖然說是 ping IPv4 的 Host，這時候要 ping 的 IP 是 64:ff9b::c0a8:08a4 而不是 192.168.8.164 喔。綠色的部份為前置字串，紅色的部份是192.168.8.164。
$ ping6 64:ff9b::c0a8:08a4 PING 64:ff9b::c0a8:08a4(64:ff9b::c0a8:8a4) 56 data bytes 64 bytes from 64:ff9b::c0a8:8a4: icmp_seq=1 ttl=63 time=19.3 ms 64 bytes from 64:ff9b::c0a8:8a4: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.599 ms 64 bytes from 64:ff9b::c0a8:8a4: icmp_seq=3 ttl=63 time=1.86 ms ^C --- 64:ff9b::c0a8:08a4 ping statistics --- 3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2000ms rtt min/avg/max/mdev = 0.599/7.279/19.370/8.565 ms
接下來是 NAT64 上面 wireshark 的截圖：
最後一個問題 ... 我做這件事要幹嘛呢？哈哈哈 ...
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