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  • IPv6转发开关

    2021-03-30 22:36:47
    conf/all/forwarding配置全局的接口间IPv6报文转发,默认值为0,此值的修改将同时修改每个接口的forwarding配置项。 接口目录下forwarding配置项对于接口的Host/Router行为,默认值为0,遵循以下主机行为: 1)在...

    conf/all/forwarding配置全局的接口间IPv6报文转发,默认值为0,此值的修改将同时修改每个接口的forwarding配置项。

    接口目录下forwarding配置项对于接口的Host/Router行为,默认值为0,遵循以下主机行为:

    1)在邻居发现协议的Neighbour Advertisements报文中不设置IsRouter标志;
    2)如果accept_ra为真(默认值),可发送Router Solicitations报文;
    3)如果accept_ra为真(默认值),可接收Router Advertisements报文(包括执行地址自动配置);
    4)如果accept_redirects为真(默认值),接收重定向报文。

    如果接口配置的forwarding为真,接口执行路由器操作,与以上主机行为相反:

    1)在邻居发现协议的Neighbour Advertisements报文中设置IsRouter标志;
    2)如果accept_ra不等于2,不发送Router Solicitations报文;
    3)如果accept_ra不等于2,忽略Router Advertisements报文;
    4)忽略邻居发现需要的重定向报文。

    以下为代码中相关配置参数的默认值:

    static struct ipv6_devconf ipv6_devconf __read_mostly = {
        .forwarding     = 0,
        .accept_ra      = 1,
        .accept_redirects   = 1,
        .autoconf       = 1,
    
    static struct ipv6_devconf ipv6_devconf_dflt __read_mostly = {
        .forwarding     = 0,
        .accept_ra      = 1,
        .accept_redirects   = 1,
        .autoconf       = 1,
    

    forwarding配置

    如下forwarding配置项的处理函数,对于写操作,由函数addrconf_fixup_forwarding处理。

    static int addrconf_sysctl_forward(struct ctl_table *ctl, int write,
            void *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
    {   
        int *valp = ctl->data;
        int val = *valp;
        loff_t pos = *ppos;
        struct ctl_table lctl;
        int ret;
        
        /* ctl->data points to idev->cnf.forwarding, we should
         * not modify it until we get the rtnl lock.
         */
        lctl = *ctl;
        lctl.data = &val;
        
        ret = proc_dointvec(&lctl, write, buffer, lenp, ppos);
        
        if (write)
            ret = addrconf_fixup_forwarding(ctl, valp, val);
        if (ret)
            *ppos = pos;
        return ret;
    }
    

    如果修改的是默认default目录下的forwarding配置,在判断值改变之后,发送RTM_NEWNETCONF消息,结束处理。对于修改all目录下forwarding配置的情况,将连带修改默认default目录下的forwarding值,如果值发送变化,发送RTM_NEWNETCONF消息。具体由addrconf_forward_change处理。

    另外,对于修改具体设备目录下forwarding的情况,由函数dev_forward_change处理。

    static int addrconf_fixup_forwarding(struct ctl_table *table, int *p, int newf)
    {
        net = (struct net *)table->extra2;
        old = *p;
        *p = newf;
    
        if (p == &net->ipv6.devconf_dflt->forwarding) {
            if ((!newf) ^ (!old))
                inet6_netconf_notify_devconf(net, RTM_NEWNETCONF,
                                 NETCONFA_FORWARDING,  NETCONFA_IFINDEX_DEFAULT,
                                 net->ipv6.devconf_dflt);
            rtnl_unlock();
            return 0;
        }
        if (p == &net->ipv6.devconf_all->forwarding) {
            int old_dflt = net->ipv6.devconf_dflt->forwarding;
    
            net->ipv6.devconf_dflt->forwarding = newf;
            if ((!newf) ^ (!old_dflt))
                inet6_netconf_notify_devconf(net, RTM_NEWNETCONF,
                                 NETCONFA_FORWARDING,
                                 NETCONFA_IFINDEX_DEFAULT,
                                 net->ipv6.devconf_dflt);
    
            addrconf_forward_change(net, newf);
            if ((!newf) ^ (!old))
                inet6_netconf_notify_devconf(net, RTM_NEWNETCONF,
                                 NETCONFA_FORWARDING,
                                 NETCONFA_IFINDEX_ALL,
                                 net->ipv6.devconf_all);
        } else if ((!newf) ^ (!old))
            dev_forward_change((struct inet6_dev *)table->extra1);
        rtnl_unlock();
    
        if (newf)
            rt6_purge_dflt_routers(net);
        return 1;
    }
    

    遍历网络命名空间中的所有设备,设置新的forwarding值,如果其发生改变,由函数dev_forward_change进行处理。

    static void addrconf_forward_change(struct net *net, __s32 newf)
    {
        struct net_device *dev;
        struct inet6_dev *idev;
    
        for_each_netdev(net, dev) {
            idev = __in6_dev_get(dev);
            if (idev) {
                int changed = (!idev->cnf.forwarding) ^ (!newf);
                idev->cnf.forwarding = newf;
                if (changed)
                    dev_forward_change(idev);
            }
        }
    }
    

    对于支持多播的设备,forwarding配置项的改变,意味着加入或者离开IPv6链路/接口/站点本地所有路由器组播地址。另外,对于非tentative的有效地址,需要加入或者离开anycast地址。

    static void dev_forward_change(struct inet6_dev *idev)
    {
        struct net_device *dev;
        struct inet6_ifaddr *ifa;
    
        if (!idev) return;
        dev = idev->dev;
        if (idev->cnf.forwarding)
            dev_disable_lro(dev);
        if (dev->flags & IFF_MULTICAST) {
            if (idev->cnf.forwarding) {
                ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_linklocal_allrouters);
                ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_interfacelocal_allrouters);
                ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_sitelocal_allrouters);
            } else {
                ipv6_dev_mc_dec(dev, &in6addr_linklocal_allrouters);
                ipv6_dev_mc_dec(dev, &in6addr_interfacelocal_allrouters);
                ipv6_dev_mc_dec(dev, &in6addr_sitelocal_allrouters);
            }
        }
    
        list_for_each_entry(ifa, &idev->addr_list, if_list) {
            if (ifa->flags&IFA_F_TENTATIVE)
                continue;
            if (idev->cnf.forwarding)
                addrconf_join_anycast(ifa);
            else
                addrconf_leave_anycast(ifa);
        }
        inet6_netconf_notify_devconf(dev_net(dev), RTM_NEWNETCONF,
                         NETCONFA_FORWARDING, dev->ifindex, &idev->cnf);
    

    地址添加

    当forwarding为真时,工作在路由器模式,对于SLAAC,不能设置地址的IFA_F_OPTIMISTIC标志,即不能使用optimistic地址,只有主机模式才能使用optimistic地址。

    int addrconf_prefix_rcv_add_addr(struct net *net, struct net_device *dev,
                     const struct prefix_info *pinfo, struct inet6_dev *in6_dev,
                     const struct in6_addr *addr, int addr_type,
                     u32 addr_flags, bool sllao, bool tokenized,
                     __u32 valid_lft, u32 prefered_lft)
    {
        struct inet6_ifaddr *ifp = ipv6_get_ifaddr(net, addr, dev, 1);
        int create = 0;
    
        if (!ifp && valid_lft) {
            int max_addresses = in6_dev->cnf.max_addresses;
            struct ifa6_config cfg = {
                .pfx = addr,
                .plen = pinfo->prefix_len,
                .ifa_flags = addr_flags,
                .valid_lft = valid_lft,
                .preferred_lft = prefered_lft,
                .scope = addr_type & IPV6_ADDR_SCOPE_MASK,
            };
    
    #ifdef CONFIG_IPV6_OPTIMISTIC_DAD
            if ((net->ipv6.devconf_all->optimistic_dad ||
                 in6_dev->cnf.optimistic_dad) &&
                !net->ipv6.devconf_all->forwarding && sllao)
                cfg.ifa_flags |= IFA_F_OPTIMISTIC;
    #endif
    

    对于链路本地地址,处理同上,不能设置地址的IFA_F_OPTIMISTIC标志。

    void addrconf_add_linklocal(struct inet6_dev *idev, const struct in6_addr *addr, u32 flags)
    {
        struct ifa6_config cfg = {
            .pfx = addr,
            .plen = 64,
            .ifa_flags = flags | IFA_F_PERMANENT,
            .valid_lft = INFINITY_LIFE_TIME,
            .preferred_lft = INFINITY_LIFE_TIME,
            .scope = IFA_LINK
        };
        struct inet6_ifaddr *ifp;
    
    #ifdef CONFIG_IPV6_OPTIMISTIC_DAD
        if ((dev_net(idev->dev)->ipv6.devconf_all->optimistic_dad ||
             idev->cnf.optimistic_dad) &&
            !dev_net(idev->dev)->ipv6.devconf_all->forwarding)
            cfg.ifa_flags |= IFA_F_OPTIMISTIC;
    #endif
    

    对于用户配置的地址,如果设备的forwarding为真,关闭LRO(Large Receive Offload),其只在需要接口之间转发报文时使用。另外,对于路由模式,需要加入linklocal_allrouters组播地址。

    static struct inet6_dev *ipv6_add_dev(struct net_device *dev)
    {
        struct inet6_dev *ndev;
    
        ndev = kzalloc(sizeof(struct inet6_dev), GFP_KERNEL);
        ...
    
        if (ndev->cnf.forwarding)
            dev_disable_lro(dev);
    
        /* Join interface-local all-node multicast group */
        ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_interfacelocal_allnodes);
    
        /* Join all-node multicast group */
        ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_linklocal_allnodes);
    
        /* Join all-router multicast group if forwarding is set */
        if (ndev->cnf.forwarding && (dev->flags & IFF_MULTICAST))
            ipv6_dev_mc_inc(dev, &in6addr_linklocal_allrouters);
    

    IsRouter标志

    在DAD结束之后,如果需要发送非请求的NA报文,由函数ndisc_send_na处理,参数ifp->idev->cnf.forwarding的值决定是否设置报文中的IsRouter标志。

    static void addrconf_dad_completed(struct inet6_ifaddr *ifp, bool bump_id, bool send_na)
    {
        struct net_device *dev = ifp->idev->dev;
        struct in6_addr lladdr;
    
        ...
        /* send unsolicited NA if enabled */
        if (send_na &&
            (ifp->idev->cnf.ndisc_notify ||
             dev_net(dev)->ipv6.devconf_all->ndisc_notify)) {
            ndisc_send_na(dev, &in6addr_linklocal_allnodes, &ifp->addr,
                      /*router=*/ !!ifp->idev->cnf.forwarding,
                      /*solicited=*/ false, /*override=*/ true,
                      /*inc_opt=*/ true);
        }
    

    anycast

    对于新增的地址(RTM_NEWADDR),如果其所在设备打开了forwarding配置,加入地址对应的anycast。反之,如果删除地址(RTM_DELADDR),需要离开对应的anycast。工作在主机模式,不需要anycast。

    static void __ipv6_ifa_notify(int event, struct inet6_ifaddr *ifp)
    {
        struct net *net = dev_net(ifp->idev->dev);
    
        if (event) ASSERT_RTNL();
    
        inet6_ifa_notify(event ? : RTM_NEWADDR, ifp);
    
        switch (event) {
        case RTM_NEWADDR:
            ...
    
            if (ifp->idev->cnf.forwarding)
                addrconf_join_anycast(ifp);
            ...
            break;
        case RTM_DELADDR:
            if (ifp->idev->cnf.forwarding)
                addrconf_leave_anycast(ifp);
            addrconf_leave_solict(ifp->idev, &ifp->addr);
    

    在接口down或者注销时,遍历接口上的所有地址,如果网络命名空间或者设备自身设置了down时保留地址的配置,以下函数可能不删除地址,而是离开地址对于的anycast组。

    static int addrconf_ifdown(struct net_device *dev, bool unregister)
    {
    
        list_for_each_entry_safe(ifa, tmp, &idev->addr_list, if_list) {
            struct fib6_info *rt = NULL;
            bool keep;
    
            addrconf_del_dad_work(ifa);
    
            keep = keep_addr && (ifa->flags & IFA_F_PERMANENT) && !addr_is_local(&ifa->addr);
    
            if (keep) {
                /* set state to skip the notifier below */
                state = INET6_IFADDR_STATE_DEAD;
                ifa->state = INET6_IFADDR_STATE_PREDAD;
                if (!(ifa->flags & IFA_F_NODAD)) ifa->flags |= IFA_F_TENTATIVE;
    
                rt = ifa->rt;
                ifa->rt = NULL;
            } else {
                state = ifa->state;
                ifa->state = INET6_IFADDR_STATE_DEAD;
            }
            ...
            if (state != INET6_IFADDR_STATE_DEAD) {
                __ipv6_ifa_notify(RTM_DELADDR, ifa);
                inet6addr_notifier_call_chain(NETDEV_DOWN, ifa);
            } else {
                if (idev->cnf.forwarding)
                    addrconf_leave_anycast(ifa);
                addrconf_leave_solict(ifa->idev, &ifa->addr);
            }
    

    内核版本 5.10

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  • linux ipv6内核设置

    千次阅读 2015-01-18 19:16:56
    linux ipv6内核设置,进入/proc/sys/net/ipv6: conf/all/forwarding Type: BOOLEAN 在两个接口之间进行global IPv6 forwarding (数据包转发.) IPv6 当中您不能单独控制一个设备的 forwarding (数据包转发). ...
    linux ipv6内核设置,进入/proc/sys/net/ipv6:
    conf/all/forwarding
    Type: BOOLEAN
    在两个接口之间进行global IPv6 forwarding (数据包转发.)

    IPv6 当中您不能单独控制一个设备的 forwarding (数据包转发). forwarding 的控制由IPv6-netfilter 完成. 当值为"0"时 数据包转寄的能力被关闭,数据包不会离开各自的接口(包括物理/虚拟)比如 tunnel. 当值为"1"时 数据包转寄的能力被开启.
    Default: FALSE if global forwarding is disabled (default), otherwise TRUE
    设定主机/路由的interface-specific动作.
    Value FALSE: By default, Host behaviour is assumed. This means:
    IsRouter 标致没有在Neighbour Advertisements当中.
    当需要的时候就发送路由请求.
    如果accept_ra是TRUE (default), 接受路由广告.
    如果accept_redirects 是 TRUE (default), 接受重定向.
    Value TRUE: 如果具备本地forwarding(转寄),路由器动作为假定.这和上面的情况相反:
    IsRouter 标致存在于Neighbour Advertisements当中.
    不发送路由请求.
    忽略路由广告.
    忽略重定向.

    accept_ra
    Type: BOOLEAN
    默认值: enabled if local forwarding is disabled. disabled if local forwarding is enabled.
    接受IPv6路由广告.并且根据得到的信息自动设定. (forwarding=1时,accept_ra=2,也可以接口路由器公告)

    autoconf
    Type: BOOLEAN
    Default: TRUE
    设定本地连结地址使用L2硬件地址. 它依据界面的L2-MAC address自动产生一个地址如:"fe80::201:23ff:fe45:6789" 

    use_tempaddr
    临时ipv6地址


    参考文档:

    核心设定 in /proc-filesystem

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  • IPv4和IPv6比特转发率和包转发率的关系目录...四、Spirent上为什么设置IPv6最短长度为76字节,Spirent仪器上能否发送64字节的IPv6报文?五、IPv6 包的pps如何计算比价合理?一、bps和pps如何换算?比特转发率:bps(bits

     


    IPv4和IPv6比特转发率和包转发率的关系

    目录:

    一、bps和pps如何换算?

    二、为什么以太网最短是64字节?

    三、IPv6 的最短包长是多少?

    四、Spirent上为什么设置IPv6最短长度为76字节,Spirent仪器上能否发送64字节的IPv6报文?

    五、IPv6 包的pps如何计算比价合理?



    一、bps和pps如何换算?

    比特转发率:bps(bits per second)/包转发率:pps(packets per second)

    两者采用最短64字节包进行换算。

    1Gbps = 1000M bits/((84字节)*8(bit 每字节))=1.488095 Mpps .

    包的转发率在最短字节的时候最难达到线速,所以,采用最短字节做为计算包转发率(pps)的包长参数。最短以太包长为64字节,包含DMAC(6)+SMAC(6)+Type(2)+IP Header(20)+填充+CRC(4)。

    根据Ethernet的CSMA/CD的工作原理,报文在发送之前,要先侦听一段时间线路是否空闲,空闲才能发送。这个监听时间为帧间隙( IFG: Interframe Gap; IPG: InterPacket Gap),为发送12个字节的时间。

    为了能接受同步,在以太网帧结构前增加了8个字节的前导码(Preamble),其中7个字节为AA(其二进制形式为01010101)用于与接收端同步,第8个字节为AB(帧定界符),用于定界,标明从现在开始后面的是以太网帧。

    所以,最短帧的实际长度为:

    64字节+12(字节帧间隙)+8(前导码)= 84字节,从而得出前面的转换公式。



    二、为什么以太网最短是64字节?

    全双工方式下,允许两个站点通过支持全双工数据传输的点到点链路来交换数据,站点能同时传输和接收。没有别的站点来竞争对链路的访问权限,从而也不会出现冲突,不促要CSMA/CD协议的限制,有帧要传输就可以马上发送。

    半双工采用CSMA/CD:一个站点要么传输,要么接收,它不可以同时做这两件事,所以存在冲突。由于半双工来自古老的过去,而恰恰最短64字节来10M的自半双工的机制。

    半双工里面的,碰撞槽时间在以太网中是一个极为重要的参数,有如下特点:

    (1)它是检测一次碰撞所需的最长时间。

    (2)要求帧长度有个下限。(即最短帧长)

    (3)产生碰撞,就会出现帧碎片。

    (4)如发生碰撞,要等待一定的时间。t=rT。(T为碰撞槽时间)

    最坏情况下,检测到冲突所需的时间描述如下:

    (1)A和B是网上相距最远的两个主机,设信号在A和B之间传播时延为τ,假定A在t时 刻开始发送一帧,则这个帧在t+τ时刻到达B,若B在t+τ-ε时刻开始发送一帧,则B在t+τ时就会检测到冲突,并发出阻塞信号。

    (2)阻塞信号将在t+2τ时到达A。所以A必须在t+2τ时仍在发送才可以检测到冲突,所以一帧的 发送时间必须大于2τ。

    (3)按照标准,10Mbps以太网采用中继器时,连接最大长度为2500米,最多经过4个中继器,因 此规定对于10Mbps以太网规定一帧的最小发送时间必须为51.2μs。

    (3)51.2μs也就是512位数据在10Mbps以太网速率下的传播时间,常称为512位时。这个时间定 义为以太网时隙。512位时=64字节,因此以太网帧的最小长度为512位时=64字节。

    对于半双工:10Mbps以太网的最小帧长为512比特,覆盖的范围可以为2500米,而100Mbps以太网为了能够和10Mbps以太网兼容,同样也要求最小帧长为512比特,这时覆盖的范围只有200米。那么在1Gbps以太网中呢?

    1G以太网的半双工对CSMA/CD机制做了修改,在MAC帧的尾部附加了一些特殊的编码,这些编码不会和正常数据相同,这样使得帧的传输时间最少为4096比特时间。

    所以,以太网帧采用64字节(512 bits)做为最短帧。



    三、IPv6 的最短包长是多少?

    IPv6和IPv4区别很小,IPv6的报文头40字节,但这个不会影响到最短的报文长度。实际上IPv6 最短的协议报文应该是ICMP的(destination unreachable )报文,这个报文长度为DMAC(6)+SMAC(6)+TYPE(2)+IP头(40)+type(1)+Code(1)+Checksum(2)+payload(xx)+CRC(4)= 62+payload。

    对于数据报文,最短应该和ICMP报文长度一致。所以IPv6的最短包长也来自半双工以太网的限制。



    四、 Spirent上为什么设置IPv6最短长度为76字节,Spirent仪器上能否发送64字节的IPv6报文?

    Spirent公司为了统计报文的时延,抖动等参数,在payload打邮戳,共18个字节。如果不打这个邮戳,将无法统计测试数据,如果将这个signature去掉,在Spirent公司的仪器上可以发送出长度为64字节的报文。

    76 = 40(报文头)+ 18(Dmac,Smac,CRC,type)+18(用来打时间邮戳,以便统计报文的时延等)=76字节。



    五、 IPv6 包的pps如何计算比价合理?

    由于采用64字节无法测试出设备包转发的重要参数,所以,建议使用76字节做为最短的包长来进行pps的计算。也可以直接提供76或64字节能达到的bps转发率,而不提供pps参数

     

    原文地址 http://bbs.51cto.com/thread-464060-1-1.html

     

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    光猫设置

    通常情况下,家用宽带的拓扑结构是:光猫(调制解调器+拨号+路由转发)——无线路由器(充当交换机和无线AP)——主机。在这样的情况下,光猫承受了本不该它承受的负担,又当爹又当妈;而无线路由器沦为了无线信号发射器,本来擅长的路由转发功能完全没有派上用场。

    因此,不管是否配置IPv6,都建议先把光猫桥接打开,用路由器进行拨号。
    本文以联通宽带为例。

    联通光猫的管理地址一般是:http://192.168.18.1/cu.html
    用户名和密码都是:CUAdmin

    登录后,点击基本配置-上行线路配置,先查看一下当前的WAN配置信息。IP协议版本选择IPv4或者IPv4/v6,模式选择PPP/PPPoE(即使用光猫进行拨号),然后在连接名称处选择带有INTERNET_R的一项,比如“2_INTERNET_R_VID_143”。选择后往下看,VLAN模式看一下是untag还是tag,如果是tag,再记一下VLAN ID和802.1p的值。然后记录拨号的用户名、密码,密码用F12大法改输入框的type就能显示明文了。

    记录好以上信息后,新建一个WAN连接。IP协议版本选择IPv4/v6(双线路),模式选择“桥模式”,连接名称选择“新建WAN连接”。业务模式选择“INTERNET”,VLAN模式、VLAN ID、802.1p按照上一步记录的信息填写。然后点击创建。

    这时,光猫已经失去了拨号的功能,只负责调制解调光信号。拨号需要在路由器中完成。

    这时,确认一下你的宽带线路是否已经支持IPv6。点击基本配置-网络侧信息,如果在“INTERNET_R”相关的那项连接处看到了IPv6的信息(比如connected,或者获取到了IPv6前缀),就说明已经支持IPv6了。

    路由器设置

    不同的路由器设置方法不同,但是方法大同小异。分为两步:PPP拨号设置、IPv6相关设置。

    拨号设置

    在光猫拨号时,路由器的WAN设置应该选择自动获取IP;而在用路由器拨号时,WAN设置就应该选择PPPoE了。然后输入拨号的用户名、密码,点击连接即可。这时,路由器后方的主机应该可以正常访问IPv4网络。

    IPv6设置

    如果在前面确认了宽带线路支持IPv6,则可以进一步配置IPv6。以华硕路由器为例。点击高级设置-IPv6,联机类型选择“NATIVE”,接口“PPP”。点击确定,在新界面上看到内部网络IPv6地址、前缀正常获取到,就说明设置成功了。
    在主机的命令行里执行一下“ipconfig /renew”来刷新网卡配置,能够获取到IPv6地址就可以了。
    打开 https://test-ipv6.com/ 测试一下吧。

    主机防火墙设置

    这时,路由器后方的终端设备如果支持IPv6,都会分配到一个以内部网络IPv6前缀开头的IPv6地址。有些设备(如Apple系列、Windows10)还会获得一个临时地址,这时因为普通的IPv6地址是根据设备MAC地址生成的,有隐私暴露风险,临时地址则没有这个风险。这两个地址都是可以访问到你的设备的。但是在一些环境下,比如Windows10,会发现从路由器上ping你的Windows10设备的IPv6地址没有问题,但是从外部网络是ping不通的。这是因为防火墙的配置问题。

    打开Windows防火墙,将入站规则的“文件和打印机共享(回显请求-ICMPv6-In) ”进行修改,将作用域从“本地子网”修改为“任意IP”就可以被ping通了。修改IPv6设置后,记得在命令行里执行一下“ipconfig /renew”来刷新网卡配置。

    当然,也可以不将Windows设备直接暴露在公网上,用路由器的端口映射也可以实现公网访问内网设备的功能,这样会相对安全一点。

    参考:
    https://www.asus.com/hk/support/FAQ/113990/
    https://koolshare.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=157834

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