第02章 IPv6基础(v4.0)

课程IPv6基础ISSUE1.X日期：2007年8月杭州华三通信技术有限公司版权所有，未经授权不得使用与传播IPv6地址是如何划分和分类的？IPv6报文结构是什么样的？有哪些具体变化？引入了解IPv6地址的分类了解IPv6地址的结构了解IPv6报文结构了解IPv6扩展报头结构及应用了解ICMPv6信息类型了解ICMPv6的报文结构及应用课程目标学习完本课程，您应该能够：IPv6地址IPv6报文ICMPv6目录地址表示IPv4地址：32bit，4个字节（Byte）点分十进制表示：d.d.d.d由“网络号＋主机号”组成IPv6地址：128位，16个字节由“网络ID＋接口ID”组成网络ID0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011接口ID001000011101101000000000110100110000000000000000001011110011101100000010101010100000000011111111111111100010100010011100010110100000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010IPv6地址二进制表示地址首选格式冒号十六进制表示法。地址被分成8段，每16位为一段，用“:”分隔。形如：X:X:X:X:X:X:X:X（X代表一个4位十六进制数）。地址：表示成：2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45FF另外的例子：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:67892001:0DB8:0000:0000:0008:0800:200C:417A前导零可以删除，但是每段至少要有一个数字，如：2001:410:0:1:0:0:0:45FF2001:DB8:0:0:8:800:200C:417A00100000000000010000010000010000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000000000100010111111111地址压缩格式多个连续为0的段可用::表示。如：2001:410:0:1:0:0:0:45FF可压缩表示成2001:410:0:1::45FF更多例子：注意，一个IPv6地址只允许用一次“::”。另外，不能把有效的0压缩。以下是错误的压缩表示：::AAAA::13FFE::1010:2A2A::1FF02:30:0:0:0:0:0:5压缩成FF02:3::52000:5AC:0:0:0:0:2008:B8742000:5AC::2008:B874FF02:0:0:0:0:0:0:1010FF02::10100:0:0:0:0:0:0:1::10:0:0:0:0:0:0:0::地址一般格式为：x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，是在IPv4向IPv6过渡机制中特有的地址表示方法，主要包含有两种：IPv4兼容IPv6地址IPv4映射IPv6地址IPv4兼容IPv6地址用于在IPv4网络上建立自动隧道，传输IPv6数据报文如：0:0:0:0:0:0:192.168.1.2或者::192.168.1.2IPv4映射IPv6地址仅用于IPv4/IPv6双栈节点内部使用如：0:0:0:0:0:FFFF:192.168.1.2或者::FFFF:192.168.1.2地址其他表示方式URL中的IPv6地址表示IPv4中的URL，如：URL中有IPv6地址时，须使用[]把地址包含起来，如：IPv6前缀表示使用CIDR的表示法：地址/前缀长度例如：-2001:410:0:1::45FF/64-2001:410::/48://[3ffe:b80:c18:1::50]:8080/index.htmlhttps://[2000:410:0:1:250::33ab]:8443/abc.html被请求节点组播FF02::1:FF00:/104与全球单播地址同空间链路本地FE80::/10全球单播2000::/3站点本地FEC0::/10（不再使用）兼容地址0:0:0:0:0:0::/960:0:0:0:0:FFFF::/96特殊地址::/128::1/128全球唯一本地FC00::/7组播任意播单播地址单播地址：只能指定给网络中的一个接口由两部分组成subnetprefix：网络前缀（ID），表示接口所属的网络InterfaceID：接口ID，区分链路上的不同接口根据地址作用范围的不同，可分为以下几种：可聚合全球唯一单播地址（Aggregatableglobalunicastaddress）链路本地地址（link-localaddress）站点本地地址（site-localaddress）唯一本地地址（uniquelocaladdress）其他单播地址特殊地址、IPv4内嵌地址等subnetprefixinterfaceIDnbits128-nbits可聚合全球单播地址全球唯一，由IANA统一分配传播范围：整个Internet目前前缀：2000::/3（前3位为001）由三部分组成globalroutingPrefix：网络前缀，Internet统一管理SubnetID：子网或站点，组织内部管理InterfaceID：接口ID，区分链路上的不同接口前两部分组成网络ID，有严格的路由聚合策略globalroutingprefixinterfaceIDnbits128-n-mbitssubnetIDmbits001可聚合全球单播地址RFC3177的建议N=48M=16接口ID固定为64bit接口ID生成方式：EUI-64（以太网接口）设备随机生成手工配置globalroutingprefixinterfaceID48bits64bitssubnetID16bits001链路本地地址传播范围：受限，在接口所连接的链路上使用前缀FE80::/10（前10位1111111010）InterfaceID：使用EUI-64也可以手工配置启用IPv6的节点的每个接口会自动配置一个本地链路地址IPv6邻居节点之间的通信一般使用本地链路地址，如ND（邻居发现协议）路由协议（建立邻居关系时）等interfaceID10bits64bits54bits01111111010站点本地地址传播范围：受限，在站点（site，一些链路组成）内不能传播到Internet，类似于IPv4的私网地址使用前缀FEC0::/10（前10位1111111011）SubnetID：用于区分不同的子网或站点不能自动生成，需要手工指定已经被废止，不再使用，地址段被IANA收回interfaceID10bits64bits38bits11111110110subnetID16bits唯一本地地址替代站点本地地址，RFC4193–UniqueLocalAddressPrefix：FC00::/7（前7位为1111110）L:1表示本地范围，0保留GlobalID：全球唯一前缀，随机方式生成SubnetID：划分子网时使用具有以下特性：具有全球唯一前缀（随机生成，重复概率很低）可用于构建VPNWell-known前缀，容易被边界路由器过滤任何人都可以使用出现路由泄露，不会造成Internet路由冲突应用中，上层将这些看成全球单播地址interfaceID7bits64bits40bits1111110globalIDsubnetID16bitsL特殊地址与兼容地址特殊地址主要有两类：未指定地址和环回地址全“0”（0:0:0:0:0:0:0:0或::）代表了IPv6的未指定地址。表示某一个地址不可用，在报文中的源地址未指定时使用。0:0:0:0:0:0:0:1或::1代表了环回地址。只在节点内部有效。兼容地址用于IPv4向IPv6的迁移过渡期IPv4兼容地址IPv4映射地址6to4地址6over4地址ISATAP地址接口标识扩展惟一标识符，IEEE定义，64比特在以太网接口上，由48位以太网链路层地址转换而来00503EE44C00FFOUIIDFEE44C0000503E000000X0FFFEE44C0002503EX=1表示全球管理X=0表示本地管理MAC地址插入FFFE设置U/L位生成EUI-64组播地址可以被指定给网络中的多个节点前缀：FF00::/8（前8位为11111111）flgs标志字段含义：前三位为0，保留T：1-临时地址;0-永久地址scop范围字段含义：1：节点本地范围2：链路本地范围4：管理本地范围5：站点本地范围8：组织本地范围E：全球groupID8bits112bits4bits11111111flgsscop4bitsF8bit4bitFflgsscop0T地址组播组ID字段长度为112位，但实际应用的是最低32位以太网组播地址映射关系与IPv4不同，固定的前缀33:33加上组播地址后32位举例：FF02::133:33:00:00:00:01FF02::FFAB:CDEF33:33:FF:AB:CD:EFgroupID8bits80bits4bits11111111flgsscop4bitsReserved32bits被请求节点组播地址被请求节点组播地址是一种具有特殊用途的地址，主要用于重复地址检测和获取邻居节点的链路层地址接口上的每个单播和任播地址都自动启用一个对应的被请求节点（Solicited-Node）组播地址传播范围：本地链路范围由前缀FF02::1:FF00:/104和单播地址的最后24位组成08bits4bits11111111000104bitssubnetprefixinterfaceID24bits64bits64bits0001FF24bits映射被请求节点组播地址全球单播地址组播地址已经定义的一些组播地址组播地址范围含义描述FF01::1节点(Node)所有节点在本地接口范围的所有节点FF01::2节点所有路由器在本地接口范围的所有路由器FF02::1本地链路(link-local)所有节点在本地链路范围的所有节点FF02::2本地链路所有路由器在本地链路范围的所有路由器FF02::5本地链路OSPF路由器所有OSPF路由器组播地址FF02::6本地链路OSPFDR路由器所有OSPF的DR路由器组播地址FF02::9本地链路RIP路由器所有RIP路由器组播地址FF02::13本地链路PIM路由器所有PIM路由器组播地址FF05::2站点所有路由器在一个站点范围内的所有路由器任播地址类似组播地址，用