日本宽带运营商IPoE/V6PLUS接入方案实践和解析

CreeperKong

声明：本帖仅用作经验分享，本文所提及的配置并不适合国内网络环境
看到最近国内运营商开始使用IPoE接入方式了，特此写这篇文章供各位大神参考。

来到日本一个多月了，谈谈日本宽带主流的接入方式。
之前一直很迷惑日本使用的称之为v6プラス的IPoE接入方式是如何工作的，经过2天的研究和实践，此文在这里带大家了解一下这个接入方案。



简介
v6plus（v6プラス）是日本JPNE和几大宽带运营商基于IPoE（IPv6连接）和MAP-E（IPv4连接）开发的一套用于解决IPv4地址不足问题的互联网接入方案。
经个人初步分析，此方案非常接近联通所采用的IPoE接入方案，但联通是否对其进行魔改则不得而知。

简单总结接入流程

• 网关通过IPoE获取IPv6地址
• 网关根据IPv6的前缀（/64）计算出MAP-E的配置（openwrt暂且不支持，路由器不支持自动计算配置的用户可以通过http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html计算）
• 网关通过MAP-E协议完成4over6接入
  

住所网络接入情况
这次住在朋友公司的宿舍（其实是买下的一户建），去之前朋友告诉我宿舍的WiFi占用带宽一多就卡，我就答应帮他解决一下问题。

基本情况：房子建于1980年代，木结构，因为时代久远，并没有预留任何有线网络连接的空间，因此舍友的联网需求基本依靠WiFi，目前使用的是500Mbps的光纤（首先给这个入户的墙插点赞）。舍友使用的网络采用IPoE，公司网管的个人服务器使用PPPoE。

公司网管的个人服务器通过PPPoE上网，因此就不配置负载均衡了。

实测在使用WiFi时经常没有跑满带宽即全部掉线，并存在MAP-E效率低下问题，后来排查问题的根源在是光猫。（光猫承受了本不该承受的事情，所以需要一个另外的路由器来分担这些工作）

考虑到国内路由器不兼容v6plus问题，而且硬路由也存在使用v6plus时缺失部分功能的问题，这次我早早做好准备带来了一台OpenWrt软路由并在当地买了一个TP-LINK AX3000用作WiFi6 AP来解决此问题（由于是木结构房子，无需担心隔墙信号差等问题，也就无需使用Mesh组网了）。

配置过程：见下
改善结果：包括我在内的3位舍友多台设备无线上网速度都快了不少，而且没有再出现以前掉线的问题。

OpenWrt配置实例参考
1、新建一个DHCPv6客户端接口，到DHCP的IPv6设置部分指定为主接口，下方RA/DHCPv6/NDP改成中继，防火墙区域设置为wan


2、接通DHCPv6客户端接口，如果获取到了IPv6地址，说明已经成功通过IPoE认证，这时候就需要配置MAP-E来实现4over6了
3、安装map软件包并重启（如果你使用的固件已有则可以忽略）
4、添加一个接口，选择MAP/LW4over6协议，MAP-E，打开http://ipv4.web.fc2.com/map-e.html输入自己的IPv6地址

5、得到配置以后，填入对应位置


option peeraddr 2001:380:a120::9    # BR / DMR / AFTR
option ipaddr 118.8.224.0           # IPv4 地址前缀
option ip4prefixlen 20              # IPv4 地址前缀长度
option ip6prefix 2400:4051:c800::   # IPv6 前缀
option ip6prefixlen 38              # IPv6 地址前缀长度
option ealen 18                     # EA-bits 长度
option psidlen 6                    # PSID-bits 长度
option offset 6                     # PSID 偏移
最后别忘记了在高级设置里面勾选使用旧式MAP以达到export LEGACY=1的效果（个人不建议修改map程序的环境变量）


6、将隧道链接设置为刚才创建的DHCPv6客户端接口


7、因为OpenWrt的map软件包有一个bug导致经常没法正确发现上游IPv6前缀，造成4over6连接不稳定甚至连不上，所以用编辑器打开/etc/config/network进行手动配置

找到DHCPv6客户端接口添加以下配置（请自行将单引号内容替换为自己的64长度前缀）
option ip6prefix '2400:4051:caa2:1900::/64'

找到MAP-E接口添加以下配置
option encaplimit 'ignore'

8、执行uci commit /etc/config/network，应用设置

9、在lan接口DHCP服务器配置的IPv6部分RA/DHCPv6/NDP改成中继，并勾选思考路由


10、重新连接MAP-E接口和DHCPv6客户端接口以及lan接口，或者直接重启路由器，就成功连上IPv6和IPv4 over IPv6网络了

进阶：如果开通了PPPoE拨号，则可以再添加个PPPoE接口进行传统的连接方式。日本大多数服务商是支持IPoE和PPPoE同时接入的。加上mwan3可以让理论网速翻倍（如果有硬件限制则不一定有明显效果）。当然这不是这篇文章讲的内容。
也请注意，有些廉价宽带运营商在你通过PPPoE连接以后会加收一定的费用（算是有偿的独享公网IPv4），如果不想付钱或者不清楚的请咨询运营商再操作！

各路由器系统支持MAP-E的情况（不完全调查）
注意：只要路由器支持IPv6，则可以通过IPoE认证上网（包括用电脑直接连光猫），但是不能使用IPv4，不支持或不完全支持IPv6的网站无法访问。信息可能随时变更，请以官方提供的最新信息为准。

TP-LINK（国际版）：不完美支持（端口映射不可用）
OpenWrt：支持（部分固件需要安装软件包，并需要在控制台手动添加一条配置项目）
华硕（国际版）/梅林：支持
OPNsense：不支持（开发者正在努力在下个版本提供支持）
爱快：不支持
MicroTik RouterOS（ROS）：不完美支持（存在部分网站无法访问及端口映射不起作用的情况）
NEC/Buffalo/Elecom等日系品牌：支持

相较于国内运营商IPoE方案的优点

• 采用未经魔改的开源的方案实现，对开源路由系统社区和路由器生产厂家较为友好。
• 一片区域用户共享公网IPv4，并且给出明确的特定可用端口范围，平衡了IPv4不足问题和有端口开放需求的用户
• 不限定接入使用该方式接入服务的设备为光猫
• MAP-E/4over6配置算法开放且固定，不需要从运营商询问相关参数
• 光猫不再区分桥接模式和路由模式，如需使用自己的路由器只需要关闭光猫的MAP-E功能即可
• 光猫设置页面给出了当前用户可以使用的端口范围
  

缺点

• 设备支持范围较小，且有些设备即使支持也存在不完美的情况
• 出于安全原因运营商禁止自己访问自己的公网IPv4，对测试端口映射是否成功等方面来说存在一定不便（已经向运营商确认存在此限制）
• 目前没发现其他缺点
  

邪恶海盗

你这是移民了么?

-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-

gaze

先赞再看…^_^

qq632933878

邪恶海盗 发表于 2022-9-6 00:22
你这是移民了么?

-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-

叫run出去了

CreeperKong

顺便补充一下小插曲：这个软路由原来的电源插100v不工作

霍森布鲁茨老爷

这下上网没限制了吧

CreeperKong

霍森布鲁茨老爷 发表于 2022-9-6 08:43
这下上网没限制了吧

日本的情况很复杂，宽带运营商通常宣传最大多少速率以及保障多少速率，其实就是超售啦
至于下比上的比例，有10:1 5:1 2:1 1:1，具体按运营商而定

axzy

楼主牛逼啊，思考了

hcyme

联通一直都是电脑正常，电脑无线网卡也正常，就手机不能ipv6，试试楼主这个map e6，死马当活马医

mizhihan

日本疫情严重吗，要不要天天做核酸

dx870727

打到日本帝国主义

liujinchen

请问下openwrt用的什么版本呢？有些大神的包用的软件源搜不到mape的包 烦请指点一下

CreeperKong

liujinchen 发表于 2023-7-20 22:46
请问下openwrt用的什么版本呢？有些大神的包用的软件源搜不到mape的包 烦请指点一下 ...

软件包应该是map没有e
官方版本，自己用imagebuilder打包添加了常用包

喵酱君

大佬，我买国内的华为路由器刷梅林可以用ipoe吗?日本的这些路由器有一点性能的就死贵死贵的。想自己刷

texdswa

出于安全原因运营商禁止自己访问自己的公网IPv4：这个纯粹是ISP路由器的nt设计不支持NAT回流罢了