一波三折的校园网IPv6 x 华硕 AC86U

购买理由

开学搬到了新宿舍，一看网口是千兆的 ，再加上自己之前也买了小米台灯，开关等，还有远程访问实验室NAS和游戏需求，开始寻思买一台高性能路由器。被张大妈各种毒文案例，就像四千预算进卡吧一样，路由器预算一度从200块的TP-Link路由器加钱到了AC86U。终于在双十一之前忍不住剁手。

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买回来火速设置一波，第一次用这么高级的路由器有点小激动 。首当其冲就是刷入梅林，设置IPv6，结果踏入了一个深坑。这里先插一句，关于梅林固件，作者的网站是。从这个网站下载的是原版梅林固件。固件代码都是开源的，可以从Github上看到。接下来步入正题。

坑爹的校园网

AC86U支持的设置IPv6方式有下图几种，理论上覆盖了绝大多数网络情况，有很多学校的同学直接选择Passthrough就可以使用。

IPv6 支持姿势

如果你所在学校可以通过上述任意一种方法正常使用IPv6，那很好，这篇文章就不用再看啦。（当然你也可以来感受一下这个姿势，说不定也想试试呢 ）。但是，凡事就怕但是，如果上面的姿势都不管用，那么或许这篇文章就能帮到你啦。

我所在学校宿舍的校园网用了一种叫做DHCPv6的姿势来给大家分配校园网，而且还只给每一个客户端分配一个IP，天啊，IPv6那么多地址，为什么只给一个！于是就悲剧了，路由器自带的IPv6选项在我的网络情况下都不可用。那么第一步就是确定你的网络环境是什么。最简单的方法就是打开你的网络设置，如果你发现你的IPv6前缀是128位，又或者如果你发现路由器自带的IPv6选项在你的网络环境中都用不了，那么就很有可能是跟我一样的网络环境了。

IPv6 信息

在这种网络环境下，除了NAT这样比较不符合IPv6精神的做法之外，唯一可用的就是桥接模式。也就是让路由器在IPv6网络上像一台交换机一样工作，这样就能无缝接入校园网IPv6啦。网上有很多配置桥接模式的方法，AC86U也十分简单，通过ssh（关于如何ssh站内已经有很多文章介绍了，我就不重复说明啦）登陆到路由器上，在/jffs/scripts/wan-start脚本中添加下面两行命令就可以轻松搞定～

ebtables -t broute -A BROUTING -i eth0 -p ! ipv6 -j DROP

brctl addif br0 eth0

重启路由之后就可以开心的使用IPv6啦！但是！这个时候路由器就没办法获取IPv6了，你的NAS只有IPv6地址，又想在路由器上用，就很尴尬了，所以需要有一个特殊姿势让路由器在桥接模式下也获取到IPv6。由于之前在学校只学过理论知识，只知道理论可行，但是对实现不了解。恰好因为华硕路由器使用了openwrt，由于开源协议的限制，华硕自己的固件也要开源（所以才有了梅林），这样一来就可以通过围观固件源码的方法搞定这件事情了！下面就以AC86U为对象，介绍怎么在开启IPv6桥接模式的情况下为路由器获取IPv6地址。

首先要做一些准备工作：

将路由器的 IPv6 设置为 passthrough。然后通过 ssh 登陆路由器，运行下面这行命令

ps | grep odhcp6c

你应该会看到有类似这样一行输出

odhcp6c -df -R -s /tmp/dhcp6c -N try -c 000300010123d231c3a3 -r23 -r24 -r82 -r83 br0

其中有一串字符 000300010123d231c3a3，这串字符是你的设备ID，记下来这串字符，稍后要用到。

然后关闭路由器的IPv6功能。复制下面这一大长串脚本到你的/jffs/scripts/wan-start脚本中，一定要记得把最后一行的设备ID替换成你在准备工作里面获取到的ID，保存！重启！你会发现路由器自己也获取到IPv6地址了，LAN里的设备也正常获取到了IPv6地址！

#!/bin/sh

# IPv6 bridge
ebtables -t broute -A BROUTING -i eth0 -p ! ipv6 -j DROP
brctl addif br0 eth0

# enable IPv6 on eth0
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/disable_ipv6
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_dad
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/dad_transmits
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_ra
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/forwarding
# see lan.c config_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/disable_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/disable_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/disable_ipv6
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/accept_dad
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/dad_transmits
# set_default_accept_ra
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_ra
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/accept_ra
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding
# Allow router get IPv6 Address
# When user disable IPv6, system will set ip6tables ALL policy to DROP
# wait after that, then set our firewall
sleep 10
# set up firewall
ip6tables -P INPUT ACCEPT
ip6tables -P OUTPUT ACCEPT

ip6tables -A OUTPUT -p tcp -j ACCEPT
ip6tables -A OUTPUT -p udp -j ACCEPT
# input rules
ip6tables -A INPUT -p ipv6-crypt -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-auth -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -m state --state NEW -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -m state --state INVALID -j DROP
# allow DHCPv6
ip6tables -A INPUT -p udp --sport 547 --dport 546 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p udp --sport 500 --dport 500 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p udp --sport 4500 --dport 4500 -j ACCEPT
# allow ipv6-icmp related packet
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type router-solicitation -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type packet-too-big -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type time-exceeded -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type parameter-problem -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type echo-request -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type echo-reply -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 130 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 131 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 132 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type router-solicitation -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type router-advertisement -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type neighbour-solicitation -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type neighbour-advertisement -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 141 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 142 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 143 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 148 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 149 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 151 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 152 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -p ipv6-icmp --icmpv6-type 153 -j ACCEPT
ip6tables -A INPUT -j DROP

# Start DHCPv6 for LAN on br0
# In my enviroment, IPv6 address spwan from a DHCPv6 server
odhcp6c -df -R -s /tmp/dhcp6c -N try -c 你的设备ID -r23 -r24 -r82 -r83 br0

张大妈没有贴代码的选项，大家凑合看吧 。

原理解释

这一段较为硬核，需要一定的专业知识，可以跳过不影响你使用。方便好奇的同学了解背后的原理，并根据自己的设备因地制宜的修改设置。

接下来我会解释上面这个脚本在让路由获取IPv6地址的部分过程中都做什么，为什么这样做。在我的网络环境里，只有把路由器设置为 IPv6 passthrough 的时候路由器能正确获取 IPv6 地址。所以需要弄清楚这个模式做了什么操作。好在华硕固件是开源的，可以直接从官网下载。下文的讨论基于写这篇文章时能拿到的最新固件 3.0.0.4.384.32797 的源码。可以到官网支持页面选择操作系统为“其他”就可以看到源码下载链接。由于梅林是基于华硕固件源码的小改版本，也可以直接看梅林仓库的代码。

拿到了源码，直接搜索 PASSTHROUGH 关键字，发现启动 IPv6 Passthrough 的代码在 asuswrt/release/src/router/rc/wan.c下面，快速过一遍 IPv6 相关的代码，发现 IPv6 的设置主要有以下几个方面。

首先是开启IPv6，设置了accept_ra, forwarding一些字段。这些字段的意义都可以 Google 到。比如下面代码中设置的字段是互斥的，一个为1另一个就得为0。这两个字段决定了系统是工作在路由状态还是工作在主机状态。ra 是 router advertisement 的缩写，是 IPv6 网络用来自动配置路由的协议。我们想让路由器在LAN的状态像主机一样获取到 IP，就需要将路由器设置为主机状态，请求路由配置。

case IPV6_PASSTHROUGH:
#endif
ipv6_sysconf(wan_ifname, "accept_ra", 1);
ipv6_sysconf(wan_ifname, "forwarding", 0);

代码中还有很多设置IPv6 相关配置的地方， 分散在各处，就不一一列出来了。总结下来就是分别在 WAN 口 和 LAN 口设置下面的相关参数。相关的代码可以在lan.c 和 wan.c 中找到。下面这段脚本就是用来设置对应参数的。

# enable IPv6 on eth0
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/disable_ipv6
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_dad
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/dad_transmits
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/accept_ra
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/eth0/forwarding
# see lan.c config_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/disable_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/disable_ipv6
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/disable_ipv6
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/accept_dad
echo 2 > /proc/sys/net/ipv6/conf/br0/dad_transmits
# set_default_accept_ra
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/accept_ra
echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/default/accept_ra
echo 0 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/forwarding

其次是开启relay功能，顺着 wan.c 再往下看，到了配置 IPv6 passthrough 的代码

case IPV6_PASSTHROUGH:
start_6relayd();
/* fall through */
#endif
case IPV6_NATIVE_DHCP:
start_dhcp6c();

这段代码做了两步操作，第一步是启动了 6relayd ，可以确认华硕是用 6relayd 做的中继，据论坛用户表示该项目不是很稳定，并且在我的网络环境无法实现中继；第二步是启动了 DHCPv6 客户端，为特定的端口分配IP。具体代码实现太长，这里贴出一小部分

int
start_dhcp6c(void)
{
char *wan_ifname = (char *) get_wan6face();
char *dhcp6c_argv[] = { "odhcp6c",
"-df",
"-R",
"-s", "/tmp/dhcp6c",
"-N", "try",
NULL, NULL, /* -c duid */
NULL, NULL, /* -FP len:iaidhex */
NULL, NULL, /* -rdns -rdomain */
NULL, NULL, /* -rsolmaxrt -r infmaxrt */
NULL, /* -v */
NULL, /* interface */
NULL };
int index = 7;
struct duid duid;
char duid_arg[sizeof(duid)*2+1];
char prefix_arg[sizeof("128:xxxxxxxx")];
int service;
...

可以看到路由器使用 odhcp6c 为自己在 WAN 口上获取IP。这个时候可以脑补这段代码获取参数值，这样比较麻烦且容易出错，所以才出现了配置部分一开头的使用ps | grep odhcp6c 查看参数的trick。经过多次验证参数是不变的，所以可以通过这个方法获取启动 odhcp6c 客户端的参数表。有一点主要注意的是默认情况下我们是为 WAN 口绑定 IP，而本文中的网络情况是 WAN 口 与 LAN 口已经被桥接在一起了，在 IPv6 的层面已经没有了内外网的区分。所以应为网桥，也就是 br0 绑定IP。

最后还需要调整防火墙设置，因为当路由器关闭了 IPv6 功能后，会默认过滤丢弃掉所有的 IPv6 数据包，所以还需要设置对应的防火墙规则。设置防火墙规则的代码散落在各处，找起来十分麻烦，且很难找全，所以祭出查看 odhcp6c 参数的方法，通过运行ip6tables -L 查看 filter 表中所有的规则，然后手写一份一样的出来就可以啦，于是就有了上面那一大长串 IPv6 的过滤规则。

最终，通过看源码可以梳理出来路由器在设置 IPv6 passthrough 后的行为如下

1. 修改系统设置，启用所有端口的 IPv6 功能

2. 添加防火墙规则，允许 IPv6 数据包通过路由器

3. 开启 DHCPv6 客户端，为路由器申请IP地址

所以按照这些步骤，就可以自己手动设置桥接后的路由器通过HDCPv6服务申请IPv6 地址，还顺便复习了一波计算机网络的知识2333。