19 Ipv6的認識

Ipv6的認識

一 Ipv6的由來

·Ipv4的不足：移動性支持不夠、骨幹路由表膨脹、安全問題、配置複雜、地址危機、QoS和性能問題

Ipv4解決地址不足的方法

CIDR（子網劃分）：必定程度能節省IPv4地址空間的使用、不能解決IPv4地址短缺

NAT：能緩解IPv4地址短缺的問題、一些端到端的應用，如VoIP會出問題、實現複雜，性能降低

DHCP ：經過釋放一段時間不用的IP，能部分緩解IPv4地址短缺、不能解決IPv4的地址短缺

·Ipv6的優點：更大的地址空間、更高效的路由基礎、更好的安全型、移動性、更好的QoS

二IPv6的包頭

版本：長度爲四位；該字段必須爲6

流量類型：長度爲2位；至關於IPv4中的TOS字段，規定使用的服務類

流標籤：長度爲20位，用於標識同一業務流的數據。中間轉發路由器對於同一源和目的的一個業務流數據採用相同的轉發行爲，來提升轉發效率

載荷長度：長度爲16

跳數限制：長度爲8，相似於IPv4中的TTL，可是跳數的上限由上層協議來規定

下一報文首部：指出擴展頭的位置

源地址：長度爲128位，

目的地址：長度爲128位

三 IPv6基本術語

局域網段：以二層交換機設備爲邊界

鏈路：以路由器爲邊界的一個或多個局域網段

子網：相同的64位Ipv6地址前綴的一個或多個鏈路被稱爲子網

鄰節點：鏈接到一個鏈路上的鏈接點

鏈路MTU：能夠在一個鏈路上發送的最大傳輸單元

四 IPv6的地址

·128 位的地址空間

128位地址是每16位劃分爲一段，每段被轉換爲一個4位十六進制數，並用冒號隔開

總共有340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個地址!

IPV6地址由8個16進制字段構成

例如：

CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2020

1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B

2000:0:0:0:0:0:0:1

·壓縮表示（簡化表示）

每一段開頭有0的能夠省略0：如2001:0001:0000:0000:0000:0000:0000:0001能夠表示爲2001:1：0:0:0:0：0:1

連續爲0的能夠用兩個冒號代替，可是隻能出現一次：如2001:0:0:0:1：0:0:1能夠表示爲

2001：：1:0:0:1

·Ipv6地址類型

IPv6的單播地址：一對一通訊

IPv6的組播地址：一對多通訊

IPv6的任播地址：多個地址對一個接口

·IPv6的單播地址

全局單播地址

·至關於IPv4的公網IP

·首部3位001

·45位Global Routing Prefix能夠反映全球ISP的層次結構

·TLA ID頂級匯聚標識符

·Res 爲將來擴展TLA ID或NLA ID的長度而保留的位

·NLA ID下一級匯聚標識符

·SLA ID 站點匯聚標識符

·接口標識位64位

鏈路本地地址

·每一個設備的接口在啓動IPv6的時候會自動配置一個鏈路本地地址

·IPv6的"鄰居發現"機制要用到IPv6的鏈路本地地址；IPv6中沒有了廣播，IPv4中的ARP在IPv6中不能工做，"鄰居發現"是IPv6中和IPv4的ARP對應的尋址機制

·鏈路本地地址以"FE80"開頭

·Interface ID是經過EUI－64自動生成

·路由器毫不會轉發鏈路本地地址

站點本地地址

·至關於IPv4中的私網地址

·不會路由到公網上

·前綴爲FEC0::/10

·用於打印機、交換機的管理地址等

·在IPv6大規模實現時,站點本地地址將不復使用

特殊IPv6地址

未指定地址 0:0:0:0:0:0:0:0 或 :: 至關於IPv4的0.0.0.0

環回地址（0:0:0:0:0:0:0:1 或 ::1）標識一個環回接口 ,至關於IPv4的127.0.0.1

兼容地址

與 IPv4 兼容的地址，0:0:0:0:0:0:w.x.y.z 或 ::w.x.y.z

IPv4 映射地址，0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z 或::FFFF:w.x.y.z

6to4 地址用於IPv4的網絡上傳送IPv6的包

·IPv6 組播地址

組播的特色

任何節點可以是一個組播組的成員。

一個源節點能夠發送數據包到組播組

組播組的全部成員收到發往該組的數據包

組播地址在IPv6包中不能用做源地址或出如今任何選路頭中

IPv6中的組播地址結構，其最高位前8位爲1

Flags字段四位，目前只用了最後一位，此位爲0，則是一個永久組播地址，1是臨時組播地址

範圍（scope ）

0：預留 ； 1：節點本地範圍； 2：本地鏈路範圍

5：本地站點範圍 ； 8：組織本地範圍

E：全球範圍； F：預留

·IPv6的任播地址

任播地址的特色

任播地址是IPv6特有的地址類型，它用來標識一組網絡接口

路由器會將目標地址是任播地址的數據包發送給距離本路由器最近的一個網絡接口 (一對一組中的一個)

任播地址不能用做IPv6 包的源地址

若是一個全局單播地址被指定給多於一個接口，那麼該地址就成爲了任播地址

源節點不須要關心如何選擇最近的任播節點，這個工做由路由系統完成

當路由發生變化時，發往同一個任播地址的包可能會被髮往不一樣的任播節點

目前，任播地址不能指定給IPv6 主機，只能指定給IPv6 路由器

·IPv6的接口標識

三種方式能夠生成IPv6的接口標識

由擴展惟一標識符EUI-64派生出來的64位接口標識符

隨機生成的接口標識符隨時間而更改，以提供必定的隱蔽性

在全狀態地址自動配置過程當中分配的接口標識符（IPv6的DHCP）

五 實驗

實驗目的：使用Ipv6地址協議配置動態路由

實驗環境：如圖所示

實驗要求：使用Ipv6地址協議配置RIP和OSPF之間的路由重分發，實現全網互通

實驗步驟：

配置R1

啓用Ipv6

R1(config)#ipv6 unicast-routing

建立RIP進程

R1(config)#ipv6 router rip t227

配置接口地址並啓用Ipv6

R1(config)#int f0/0

R1(config-if)#ipv6 add 2001::1/64

R1(config-if)#ipv6 rip t227 enable

R1(config-if)#no shu

R1(config-if)#int f1/0

R1(config-if)#ipv6 add 2002:1/64

R1(config-if)#ipv6 rip t227 enable

R1(config-if)#no shu

配置R2

邊界路由器上的兩個接口都要啓RIP和OSPF

不用再建立RIP進程

R2(config)#ipv6 unicast-routing

R2(config)#int f1/0

R2(config-if)#ipv6 add 2002::2/64

R2(config-if)#ipv6 rip t227 enable

R2(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

R2(config-if)#no shu

 

R2(config-if)#int f0/0

R2(config-if)#ipv6 add 2003::1/64

R2(config-if)#ipv6 rip t227 enable

R2(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

R2(config-if)#no shu

配置R3

Ospf直接啓用，不用建立進程

R3(config)#ipv6 unicast-routing

R3(config)#int f0/0

R3(config-if)#ipv6 add 2003::2/64

R3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

R3(config-if)#no shu

R3(config)#int f1/0

R3(config-if)#ipv6 add 2004::1/64

R3(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

R3(config-if)#no shu