IPv6基礎(chǔ)介紹 -華為

Page1前言

隨著Internet規(guī)模的擴大，IPv4地址空間已經(jīng)消耗殆盡。針對IPv4的地址短缺問題，曾先后出現(xiàn)過CIDR和NAT等臨時性解決方案，但是CIDR和NAT都有各自的弊端，并不能作為IPv4地址短缺問題的徹底解決方案。另外，安全性、QoS(服務(wù)質(zhì)量)、簡便配置等要求也表明需要一個新的協(xié)議來根本解決目前IPv4面臨的問題。IETF在20世紀90年代提出了下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議－IPv6，IPv6支持幾乎無限的地址空間。IPv6使用了全新的地址配置方式，使得配置更加簡單。IPv6還采用了全新的報文格式，提高了報文處理的效率、安全性，也能更好的支持QoS。Page2學(xué)習(xí)目標

學(xué)完本課程后，您應(yīng)該能：掌握IPv6的基本概念掌握IPv6地址格式和地址類型掌握IPv6無狀態(tài)地址配置的過程IPv6地址Page3版本長度地址數(shù)量IPv432bit4,294,967,296IPv6128bit340,282,366,920,938,463,374,607,431,768,211,456IPv4地址空間已經(jīng)消耗殆盡，近乎無限的地址空間是IPv6的最大優(yōu)勢。TCPIPv6基本報頭Page4FlowLabelVersionPayloadLengthTrafficClassSourceAddress(128bits)DestinationAddress(128bits)NextHeaderHoplimitIPv6Data031412IPv6的基本報頭在IPv4報頭的基礎(chǔ)上，增加了流標簽域，去除了一些冗余字段，使報文頭的處理更為簡單、高效。IPv6擴展報頭Page5FragmentOffset0x06(TCP)IdentificationReservedResv.MExtensionIPv6TCPDataIPv6擴展報頭是跟在IPv6基本報頭后面的可選報頭，可以有一個或多個。如圖所示的擴展報頭是分片擴展報頭。IPv6地址格式Page6IPv6地址長度為128比特，每16比特劃分為一段，每段由4個十六進制數(shù)表示，并用冒號隔開。IPv6地址包括網(wǎng)絡(luò)前綴和接口標識兩部分。2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0346:8D58IPv6前綴接口標識128bits2001:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx0010000000000001IPv6地址壓縮格式Page72001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0346:8D582001:DB8:0:0:0:0:346:8D582001:DB8::346:8D58每一組中的前導(dǎo)“0”都可以省略。地址中包含的連續(xù)全為0的組，可以用雙冒號“::”來代替。IPv6地址分類Page8地址范圍描述2000::/3全球單播地址2001:0DB8::/32保留地址FE80::/10鏈路本地地址FF00::/8組播地址::/128未指定地址::1/128環(huán)回地址IPv6地址分為單播地址、任播地址、組播地址三種類型。IPv6單播地址Page9全球單播地址帶有固定前綴，類似于IPv4中的公網(wǎng)地址。11111110100InterfaceID10bits54bits64bitsGlobalRoutingPrefixSubnetID001InterfaceID48bits16bits64bitsFE80::387F:10FE:BE282001:0:130F::9C0:876A:130B鏈路本地單播地址前綴為FE80::/10，類似于IPv4中的私有地址。IPv6組播地址Page1011111111Flags8bits4bits112bitsScope4bitsGroupID地址范圍描述FF02::1鏈路本地范圍所有節(jié)點FF02::2鏈路本地范圍所有路由器所有IPv6組播地址都以FF開始。IPv6為需要使用組播發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議預(yù)留了一些組播組。IPv6任播地址Page112001:0DB8::84C22001:0DB8::84C2HTTPHTTP區(qū)域X區(qū)域Y任播地址用來標識一組網(wǎng)絡(luò)接口，在給多個主機或者節(jié)點提供相同服務(wù)時提供冗余和負載分擔。Page12IPv6無狀態(tài)地址自動配置路由器請求(RS)路由器通告(RA)ICMPTYPE=133Destination=FF02::2(All-Routers)ICMPTYPE=134Source=Router-Link-LocalAddressDestination=FF02::1(All-Nodes)Data= Lifetime,CurrentHop Limit,AutoConfigFlag. Options(Prefix,MTU)…網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向相連的路由器發(fā)送RS，請求地址前綴信息。路由器通過發(fā)送路由器通告RA，回復(fù)地址前綴信息。RTA主機AEUI-64規(guī)范Page1348位以太網(wǎng)MAC地址01010100010101011001001111010111011011001100001124bits24bits010101100101010110010011111111111111111011010111011011001100001124bits24bits16bitsEUI-64生成的接口ID將FFFE插入MAC地址的前24位與后24位之間，并將第7位的0改為1即可生成接口ID。IPv6無狀態(tài)地址DAD檢查Page14ICMPTYPE=135Source=::Destination=FF02::1:FF00:1Data=2000::1Query=Isthisaddressinuse?鄰居請求(NS)ICMPTYPE=136Source=2000::1Destination=FF02::1Data=2000::1Reply=Iamusingthisaddress.2000::1鄰居通告(NA)當為接口配置IPv6地址時，DA