IPv6技术完整课件

IPv6技术简介杜红林2015年10月学习内容及要求IPv6产生的背景IPv6的特点IPv6地址技术IPv6地址技术为什么要引用IPv6IPv4取得了极大的成功IPv4地址资源的紧张限制了Internet的进一步发展NAT(网络地址转换)、CIDR(无类域间路由)、VLSM(可变长了网掩码)等技术的使用仅仅暂时缓解IPv4地址紧张，但不是根本解决办法。新技术的出现对IP协议提出了更多的需求IPv4地址匮乏地址空间有限大量A、B类地址被浪费新技术新设备需要地址地址匮乏IPv4地址匮乏NAT技术CIDR技术IPv4地址耗尽速度大大减缓破坏了IP的端到端模型IPv6的特点与IPv4相比，IPv6具有以下特点：近乎无限的地址空间更简洁的报文头部内置的安全性更好的QoS支持更好的移动性编址层次等级巨大的地址空间IPv4地址长度：32位地址空间：2的32次方约42亿(世界上平均3个人有2个IP地址)IPv6地址长度：128位地址空间：2的128次方约3.4×10^38个(地球上每一粒沙子都有一个IP地址)巨大的地址空间地址空间的优势给每个设备都分配一个全球唯一的IP地址IPv6IPv6地址技术IPv6地址表示IPv6地址分类IPv6地址配置IPv6地址表示IPv4地址表示二进制：10101100000100000000000100000001十进制：172.16.1.1IPv6地址表示十六进制2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ffIPv6地址表示IPv6地址的压缩表示2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff::压缩2001:0410:0000:0001::45ff错误压缩2001:0410::0001::45ff错误！IPv6地址表示IPv6地址的压缩表示2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff压缩前导的02001:410:0:1:0:0:0:45ff注意：：压缩和压缩前导0可以同时使用2001:410:0:1::45ff10000000000000010000010000010000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000000000000100010111111111100000000000000100000100000100000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000000000001000101111111112001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff2001:410:0:1:0:0:0:45ff2001:410:0:1::45ffIPv6地址表示IPv6地址表示同一个地址可以使用不同的表示法：2001：0da8：0207：0000：0000：0000：0000：82072001：da8：207：0：0：0：0：82072001：da8：207：：8207IPv6地址=前缀+接口标识前缀：相当于IPv4地址中的网络ID接口标识：相当于IPv4地址中的主机ID前缀长度用“/xx”来表示2001：da8：207：：8207/64IPv6地址表示IPv6地址表示地址前缀部分,或者有固定的值,或者是路由或子网的标识。例如：站点本地地址11111110110SubnetID10bite38bite16biteInterfaceID64biteIPv6地址技术IPv6地址表示IPv6地址分类IPv6地址配置IPv4地址分类A类，B类，C类，D类，E类单播地址：A、B、C类地址多播地址：D类保留地址：E类广播地址：255.255.255.255等IPv6地址分类单播地址（UnicastAddress）组播地址（MulticastAddress）任播地址（AnycastAddress）特殊地址地址类型二进制前缀IPv6标识未指定00...0(128bits)::/128环回地址00...1(128bits)::1/128组播11111111FF00::/8链路本地地址1111111010FE80::/10站点本地地址1111111011FEC0::/10全局单播（其他）IPv6地址分类单播地址（UnicastAddress）标识一个接口，目的地址为单播地址的报文会被送到被标识的接口组播地址（MulticastAddress）标识多个接口，目的地址为组播地址的报文会被送到被标识的所有接口任播地址（AnycastAddress）标识多个接口，目的为任播地址的报文会被送到最近的一个被标识接口，最近节点是由路由协议来定义的IPv6没有定义广播地址IPv6单播地址可聚合全球单播地址链路本地地址站点本地地址其它地址可聚合全球单播地址使用类似CIDR的分级体系，有利于路由聚合可聚合全球单播地址可聚合全球单播地址IPv6的公网地址，类似于IPv4网络的公网单播地址提供商站点主机4816642001:0410:01100002:0200:CBCF:1234:4402注意：可聚合全球单播地址的前缀前3位固定是001有效地址范围前缀（2000~3FFF）2001::/642002::/64首批使用的可聚合全球单播地址IPv4网络中建立6to4隧道的地址目前只使用了下面两个前缀地址段，其它的为保留地址段可聚合全球单播地址前缀前3位固定是001有效地址范围前缀（2000~3FFF）链路本地地址前缀固定FE80::/64,接口ID在后64位11111110100InterfaceID10bite54bite64bite只能在连接到同一本地链路的节点之间使用FE80::/64无状态地址自动配置—接口ID生成IEEEEUI－64规范是其中最重要的一种生成方法将48比特的MAC地址转化为64比特的接口IDMAC地址的唯一性保证了接口ID的唯一性设备自动生成，不需人为干预48位MAC地址64位接口ID无状态地址自动配置—接口ID生成链路本地地址的接口ID生成MAC地址：0000:0b0a:2d51二进制：在公司-ID和节点-ID之间插入fffe：设置U/L位为1：生成EUI-64地址：0200:0bff:fe0a:2d51链路本地地址的接口ID生成EUI-64地址MAC：00D0：F800：ABCDEUI-64：02D0：F8FF：FE00：ABCDFE80::02D0：F8FF：FE00：ABCD第7位置1插入FF:FE站点本地地址应用范围局限在一个站点内使用，类似于IPv4中的私有地址11111110110SubnetID10bite38bite16biteInterfaceID64bite站点本地地址不是自动生成的，可以分配给站点内的任何节点FEC0::/48其它地址IPv4兼容地址,::w.x.y.zIPv4映射地址,::FFFF:W.X.Y.Z6to4地址，用于在IPv4网络中建立6to4隧道2002:ac10:0202::1172.16.2.2IPv6地址分类单播地址组播地址任播地址IPv6组播地址在IPv6中，组播地址有特定的前缀，但是和IPv4中的D类地址前缀不同。IPv6组播地址最高8位：全111111111标志范围组ID844112标志（flgs）：0000/1前3位为0，第4位为0表示当前组播地址是由IANA分配的一个永久分配地址，第4位为1表示当前组播地址是一个临时组播地址字段意义：０，预留１，节点本地范围２，链路本地范围５，站点本地范围８，组织本地地址Ｅ：全球范围Ｆ：预留目前只定义最低的32位ID，将剩余的80都置0。每个组ID都映射到一个唯一的以太网组播地址。IPv6组播地址特殊的组播地址FF01::1(节点本地范围所有节点组播地址)FF02::1(链路本地范围所有节点组播地址)FF01::2(节点本地范围所有路由器组播地址)FF02::2(链路本地范围所有路由器组播地址)FF05::2(站点本地范围所有路由器组播地址)FF02::1:FFXX:XXXX(Solicited-Node组播地址)前缀FF02:0:0:0:0:1:FF这104位是固定的，后面的XX:XXXX这24位是接口ID的后24位，即48位网卡MAC地址的后24位。IPv6地址分类单播地址组播地址任播地址IPv6地址技术IPv6地址表示IPv6地址分类IPv6地址配置IPv6地址配置方式IPv6地址配置手工配置无状态地址自动配置自动配置有状态地址自动配置（DHCP）IPv6手工地址配置—路由器、交换机三层交换机手动配置方法：进入端口配置模式Router(config)#intfast0/48设置端口为路由口Router(config-if)#noswitchport在端口上配置IPv6地址Router(config-if)#ipv6addressfec0:0:0:1::1/64IPv6手工地址配置—主机主机地址手动配置进入网卡配置模式C:\DocumntsandSettings\Administratornetsh进入IPv6配置模式netshinerfaceipv6配置IPv6地址netshinterfaceipv6addaddress“本地连接”2::2无状态地址自动配置IPv6海量地址带来的问题，无数多的物体需要配置IP，无状态地址自动配置技术让主机几乎不需要任何配置即可获得IPv6地址并和外界通信海量地址配置无状态地址自动配置无状态地址自动配置地址自动配置过程前缀一般由路由器向主机发送，为路由器的前缀64位接口ID由主机MAC地址自动生成前缀接口ID地址自动配置技术的作用自动配置技术能够完成以下功能：赋予主机自己的地址参数前缀接口ID赋予主机其它的相关参数路由器地址跳数MTU无状态自动配置—前缀获得主机发送RouterSolicitation报文路由器回应RouterAdvertisement报文主机获得前缀及其它参数路由器周期性地向外发送RA报文2001:410：:ABCDLink-local地址FE80::ABCD源：FE80::ABCD目的：FF02::2RS报文RA报文(前缀为2001：410)源：FE80::EFGH目的：FF02::12001：410：：1/64无状态地址自动配置—前缀+接口IDRS信息：sa:fe80::02d0:f8ff:fe00:abcdda:ff02::2RSRAPC地址：1::02d0:f8ff:fe00:abcdRA信息：sa：fe80::02d0:f8ff:fe00:cdefda:ff02::1prefix:1::IPv6邻居发现协议RouterSolicitationRouterAdvertissementNeighborSolicitationNerghborAdvertissementRedirect重复地址检测(DAD)重复地址检测（DuplicateAddressDetection）确保地址的唯一性任何地址都要做DAD地址配置给接口前称为“tentative（试验）地址”，暂时不可用经过DAD检测后，没有冲突后可以使用，如果有冲突，则不能分配给接口使用重复地址检测过程主机A得到tentative地址，组播发出NS报文NS接收者查看自己是否应用NS中的地址1、NS中的地址对自己来说也是tentative地址2、NS中的地址自己已使用，发出NA报文主机A收到NA放弃该地址Tentative地址NSNANSNSABCD重复地址检测（DAD）过程获得临时地址的主机发送NS报文（NeighborSolicitation），目标IP是该临时