計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 課件 第6章 IP編址和子網(wǎng)劃分

打造人工智能共享實(shí)訓(xùn)基地，我校專業(yè)集群協(xié)調(diào)發(fā)展

信系第6章IP編址和子網(wǎng)劃分第6章IP編址和子網(wǎng)劃分【內(nèi)容巡航】公用地址空間、私有地址空間以及保留地址空間的用途是什么？給定網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)掩碼，如何計(jì)算可用主機(jī)地址的數(shù)量。如何計(jì)算特定主機(jī)數(shù)量所需的子網(wǎng)掩碼？變長子網(wǎng)掩碼（VLSM）的優(yōu)點(diǎn)是什么？IPv6地址如何表示？IPv6地址有哪些類型？企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中如何實(shí)現(xiàn)IPv6地址分配？第6章IP編址和子網(wǎng)劃分6.1

IP編址6.2IPv66.1.1公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址1.公網(wǎng)地址統(tǒng)一規(guī)劃和分配的全球唯一的地址被稱為“公網(wǎng)地址”（Publicaddress）ICANN是負(fù)責(zé)全球互聯(lián)網(wǎng)上的IP地址進(jìn)行編號(hào)分配的機(jī)構(gòu)，ICANN將部分IP地址和AS號(hào)碼分配給大洲級(jí)的互聯(lián)網(wǎng)注冊(cè)機(jī)構(gòu)，如APNIC（亞太地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)信息中心）等全球共4家，我國成立CNNIC以國家互連網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)機(jī)構(gòu)于1997年1月成為APNIC的聯(lián)盟會(huì)員，為中國的130余家ISP提供IP地址。這樣就確保地址塊不沖突。6.1.1公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址1.公網(wǎng)地址6.1.1公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址6.1.1公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址2.私網(wǎng)地址REC1918留出3塊私有IP地址：

（1）A類：10.0.0.0/8或10.0.0.0～10.256.256.255，保留了一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)。

（2）B類：172.16.0.0/12或172..0.0～172.31.256.255，保留了16個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)。

（3）C類：192.168.0.0/16或192.168.0.0～192.168.256.255，保留了256個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)。6.1.2等長子網(wǎng)劃分1.廣播域

交換機(jī)會(huì)將廣播傳播到所有接口，接收它的接口除外。

路由器不傳播廣播。路由器在收到廣播時(shí)，它不會(huì)將其轉(zhuǎn)發(fā)到其他接口。

因此每個(gè)路由器接口都連接了一個(gè)廣播域，而廣播只能在特定廣播域內(nèi)傳播。6.1.2等長子網(wǎng)劃分在劃分子網(wǎng)時(shí)應(yīng)遵循以下的基本規(guī)則：（1）同一個(gè)局域網(wǎng)上的IP主機(jī)——特別指出，在同一廣播域內(nèi)應(yīng)該使用同一IP子網(wǎng)內(nèi)的IP地址。（2）通過點(diǎn)到點(diǎn)的租用線路直連的兩個(gè)路由器接口地址應(yīng)該在相同的IP子網(wǎng)內(nèi)。（3）被至少一臺(tái)路由器分割開的不同局域網(wǎng)的主機(jī)，應(yīng)該使用不同IP子網(wǎng)內(nèi)的IP地址。（4）互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的IP地址應(yīng)該是唯一的。6.1.2等長子網(wǎng)劃分子網(wǎng)一組連續(xù)的IP地址的集合，地址中的網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)部分的值都相同；子網(wǎng)號(hào)用于表示特定子網(wǎng)的一組點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)。也稱為子網(wǎng)ID或是子網(wǎng)地址。子網(wǎng)號(hào)用來識(shí)別IP地址結(jié)構(gòu)的一組點(diǎn)分的十進(jìn)數(shù)。掩碼的表示方法是IP地址中的網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)部分用1表示，地址中的主機(jī)部分用0表示。6.1.2等長子網(wǎng)劃分網(wǎng)絡(luò)ID主機(jī)ID劃分前網(wǎng)絡(luò)ID子網(wǎng)絡(luò)ID劃分后主機(jī)ID6.1.2等長子網(wǎng)劃分子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼(subnetmask)通常與IP地址配對(duì)出現(xiàn)，其功能是告知主機(jī)或路由設(shè)備，IP地址的哪一部分代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分，哪一部分代表主機(jī)號(hào)部分。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址相同的編址格式，即32位長度的二進(jìn)制比特位，也可分為4個(gè)8位組并采用點(diǎn)分十進(jìn)制來表示。但在子網(wǎng)掩碼中，與IP地址中的網(wǎng)絡(luò)位部分對(duì)應(yīng)的位取值為“1”，而與IP地址主機(jī)部分對(duì)應(yīng)的位取值為“0”。6.1.2等長子網(wǎng)劃分子網(wǎng)掩碼

通過將子網(wǎng)掩碼與相應(yīng)的IP地址進(jìn)行求“與”操作，就可決定給定的IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)（包括子網(wǎng)絡(luò)信息）。

例如，102.2.3.3/255.0.0.0表示該地址中的前8位為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分，后24位表示主機(jī)部分，從而網(wǎng)絡(luò)號(hào)為102.0.0.0；而102.2.3.3/256.255.0.0則表示該地址中的前16位為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分，后8位表示主機(jī)部分。6.1.2等長子網(wǎng)劃分劃分子網(wǎng)的依據(jù)（1）按照主機(jī)要求劃分子網(wǎng)規(guī)劃子網(wǎng)時(shí)需要考慮每個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要的主機(jī)地址數(shù)和所需的各個(gè)子網(wǎng)數(shù)量等兩個(gè)因素。子網(wǎng)數(shù)量和主機(jī)數(shù)量成反比。借用越多的位來創(chuàng)建子網(wǎng)意味著可用的主機(jī)位越少。如果需要更多主機(jī)地址，就需要更多主機(jī)位，那么子網(wǎng)數(shù)就會(huì)更少。6.1.2子網(wǎng)劃分劃分子網(wǎng)的依據(jù)（1）按照主機(jī)要求劃分子網(wǎng)

最大子網(wǎng)中所需的主機(jī)地址數(shù)量將決定主機(jī)部分必須保留多少位（h）。可用地址的數(shù)量是2h-2。6.1.2等長子網(wǎng)劃分劃分子網(wǎng)的依據(jù)（2）按照網(wǎng)絡(luò)要求劃分子網(wǎng)

有時(shí)要求一定數(shù)量的子網(wǎng)，但對(duì)每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)地址數(shù)量不太重視。如機(jī)構(gòu)選擇根據(jù)其內(nèi)部部門設(shè)置來分割網(wǎng)絡(luò)流量，這時(shí)就需要為每一個(gè)部門分配一個(gè)子網(wǎng)。

借用位時(shí)所創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)可以使用公式2s（S是借用的位數(shù)）來計(jì)算。借用越多的位來創(chuàng)建更多子網(wǎng)，就意外著每個(gè)子網(wǎng)的可用主機(jī)越少。6.1.2子網(wǎng)劃分劃分子網(wǎng)的依據(jù)

為了創(chuàng)建子網(wǎng)，在此過程中縮短了主機(jī)域，通常稱為借位。在圖6.2中，被借出的位用于組成地址結(jié)構(gòu)中的子網(wǎng)部分，為S比特長。8位S位24-S位A類主機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī)8位24位沒有劃分子網(wǎng)劃分了子網(wǎng)6.1.2等長子網(wǎng)劃分1.C類地址等分成2個(gè)子網(wǎng)對(duì)于一個(gè)C類地址，其24位用于網(wǎng)絡(luò)ID，另8位用于主機(jī)ID，可表示256（28）個(gè)主機(jī)地址，但實(shí)際可分配主機(jī)的地址為254個(gè)。6.1.2等長子網(wǎng)劃分某單位有兩個(gè)部門，每個(gè)部門有100臺(tái)計(jì)算機(jī)，共200臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以給這200臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)196.168.10.0，子網(wǎng)掩碼是256.256.255.0。為了安全考慮，打算將這兩個(gè)部門的計(jì)算機(jī)分為兩個(gè)網(wǎng)段，中間用路由器隔開。計(jì)算機(jī)的數(shù)量沒有增加，還是200臺(tái)，因此一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址是足夠使用的?，F(xiàn)在將196.168.10.0/24這個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)等分成兩個(gè)子網(wǎng)。（1）確定主機(jī)號(hào)。單位兩個(gè)子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都是100臺(tái)，表示2h-2

100，則h=7，表示主機(jī)位，2h-2=126可給100臺(tái)計(jì)算機(jī)分配地址。6.1.2等長子網(wǎng)劃分（2）確定子網(wǎng)號(hào)位數(shù)。2s

2，則s=1表示子網(wǎng)號(hào)s為1位，即可滿足劃分為兩個(gè)子網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼位第4部分，第1位為1其他7位為0，則網(wǎng)絡(luò)前綴是25，子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為256.256.255.128。（3）IP地址第4部分的第1位為子網(wǎng)位，可以為0或1。0為A子網(wǎng)，將IP地址和子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，求與，如圖6.3所示，得出網(wǎng)絡(luò)前綴為196.168.10.0。其可分配的第一個(gè)地址是196.168.10.1，最后一個(gè)地址是196.168.10.126。IP地址192.168.10.0由于主機(jī)位ID號(hào)全0，不能分配給計(jì)算機(jī)使用；192.168.10.127由于主機(jī)ID為全1，也不能分配計(jì)算機(jī)使用6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分2.C類地址等分為4個(gè)地址某單位有4個(gè)部門，每個(gè)部門由50臺(tái)計(jì)算機(jī)，共200臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以給這200臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)196.168.10.0。為了安全考慮，打算將這4個(gè)部門的計(jì)算機(jī)分為4個(gè)網(wǎng)段，中間用路由器隔開。計(jì)算機(jī)的數(shù)量沒有增加，還是200臺(tái)，因此一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址是足夠使用的?，F(xiàn)在將196.168.10.0/24這個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)等分成4個(gè)子網(wǎng)。（1）確定主機(jī)號(hào)。單位4個(gè)子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都是50臺(tái)，表示2h-2

100，則h=6，表示主機(jī)位，2h-2=62可給50臺(tái)計(jì)算機(jī)分配地址。6.1.2等長子網(wǎng)劃分（2）確定子網(wǎng)號(hào)位數(shù)。2s

4，則s=2表示子網(wǎng)號(hào)s為2位，即可滿足劃分為4個(gè)子網(wǎng)，則子網(wǎng)掩碼位第4部分，第1、2位為可以為00、01、10、11等四種情況，分配給4個(gè)子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)前綴是26，子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制為256.256.255.192（3）根據(jù)上述求與，得出IP地址第4部分的第1、2位為子網(wǎng)位，可以為00、01、10、11分別分配給A、B、C、D等4個(gè)子網(wǎng)。根據(jù)上述算法，得出四個(gè)子網(wǎng)的IP地址分配如表6-1所示。6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分3.B類地址等分為4個(gè)子網(wǎng)對(duì)于一個(gè)B類地址，其16位用于網(wǎng)絡(luò)ID，另16位用于主機(jī)ID，可表示65536（216）個(gè)主機(jī)地址，但實(shí)際可分配主機(jī)的地址為65534個(gè)。6.1.2等長子網(wǎng)劃分例如對(duì)133.100.0.0/16等分成兩個(gè)子網(wǎng)。則按照前面介紹的將從B類網(wǎng)絡(luò)133.100.0.0./16的主機(jī)位借1位可等分為兩個(gè)子網(wǎng)A、B。根據(jù)前面介紹的，IP地址的第3部分的最左邊1位為子網(wǎng)號(hào)，則子網(wǎng)掩碼由256.255.0.0變?yōu)?56.255.128.0。根據(jù)前面的計(jì)算可以得出：A子網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)前綴為133.100.0.0，子網(wǎng)掩碼為256.255.128.0。主機(jī)ID不能全是0，也不能全是1。因此主機(jī)數(shù)為215-2個(gè)，開始地址為133.100.0.1，結(jié)束地址為133.100.127.254。如圖6.5所示。6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分6.1.2等長子網(wǎng)劃分4.A類地址等分為4個(gè)子網(wǎng)對(duì)于一個(gè)A類地址，其8位用于網(wǎng)絡(luò)ID，另24位用于主機(jī)ID，可表示16777216個(gè)主機(jī)地址，但實(shí)際可分配主機(jī)的地址為16777214個(gè)。6.1.2等長子網(wǎng)劃分下面以A類私有地址10.0.0.0/8為例，將它等分位4個(gè)子網(wǎng)，則從10.0.0.0的第二部分借2位為子網(wǎng)號(hào)，則這兩位分別為00、01、10、11，分別分配A、B、C、D四個(gè)子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼為255.192.0.0。A子網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)前綴為10.0.0.0，子網(wǎng)掩碼為255.192.0.0。主機(jī)ID不能全是0，也不能全是1。因此主機(jī)數(shù)為222-2個(gè)，開始地址為10.0.0.1，結(jié)束地址為10.63.0.1。6.1.2等長子網(wǎng)劃分子網(wǎng)地址（可能有65535個(gè)子網(wǎng)）主機(jī)范圍（每個(gè)子網(wǎng)可能有254臺(tái)主機(jī)）廣播10.0.0.0/2410.0.0.1~10.0.0.25410.0.0.25510.0.1.0/2410.0.1.1~10.0.1.25410.0.1.255………10.0.255.0/2410.0.255.1~10.0.256.25410.0.256.25510.1.0.0/2410.1.0.1~10.1.0.25410.1.0.255………10.100.0.0/2410.100.0.1~10.100.0.25410.100.0.255………10.256.255.0/2410.256.255.1~10.256.256.25410.256.256.2556.1.2等長子網(wǎng)劃分對(duì)于指定網(wǎng)絡(luò)需要多少個(gè)子網(wǎng)？最大的子網(wǎng)里要容納多少臺(tái)主機(jī)？子網(wǎng)掩碼中要使用多少子網(wǎng)比特位才能夠滿足那么多子網(wǎng)？子網(wǎng)掩碼中要使用多少主機(jī)位才能夠滿足每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)那么多臺(tái)主機(jī)？什么子網(wǎng)掩碼能夠滿足需要的子網(wǎng)或主機(jī)位數(shù)？6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼1.傳統(tǒng)的子網(wǎng)劃分

使用傳統(tǒng)子網(wǎng)劃分，為每個(gè)子網(wǎng)分配相同數(shù)量的地址。如果所有子網(wǎng)對(duì)主機(jī)數(shù)量的要求相同，這些固定大小的地址塊效率就會(huì)很高。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼

在傳統(tǒng)的子網(wǎng)劃分中，所有子網(wǎng)都使用相同的子網(wǎng)掩碼，即傳統(tǒng)子網(wǎng)劃分可以創(chuàng)建大小相等的子網(wǎng)，也就意味著每個(gè)子網(wǎng)可用主機(jī)地址的數(shù)量是相同的。

可變長子網(wǎng)掩碼（VariableLengthSubnetMask，VLSM）使網(wǎng)絡(luò)空間能夠分為大小不等的部分。使用VLSM，子網(wǎng)掩碼將根據(jù)特定子網(wǎng)所借用的位數(shù)而變化，從而成為VLSM的“變量”部分。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼

VLSM子網(wǎng)劃分與傳統(tǒng)子網(wǎng)劃分類似，通過借用位來創(chuàng)建子網(wǎng)。用于計(jì)算每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)量和所創(chuàng)建子網(wǎng)數(shù)量的公式仍然適用。

子網(wǎng)劃分不再是可以一次完成的活動(dòng)。使用VLSM時(shí)，首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)，然后對(duì)子網(wǎng)再進(jìn)行子網(wǎng)劃分。該過程可以重復(fù)，以創(chuàng)建不同大小的子網(wǎng)。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼2.可變長子網(wǎng)掩碼

注：當(dāng)使用VLSM時(shí)，請(qǐng)始終從滿足最大子網(wǎng)的主機(jī)要求開始，繼續(xù)子網(wǎng)劃分直至滿足最小子網(wǎng)的主機(jī)要求。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼根據(jù)VLSM劃分規(guī)則，在這7個(gè)網(wǎng)段中最大子網(wǎng)是120臺(tái)計(jì)算機(jī)，要求主機(jī)數(shù)最小為2h-2

120臺(tái)，由此可以得出h=7，則s=1，也就是只能將192.168.10.0/24，劃分為2個(gè)子網(wǎng)，拿出其中任意一個(gè)子網(wǎng)分配給網(wǎng)段D（連接100臺(tái)主機(jī)）。

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1192.168.10.0192.168.10.1192.168.10.127256.256.255.12825子網(wǎng)2192.168.10.128192.168.1.129192.168.10.254256.256.255.128256.1.3可變長子網(wǎng)掩碼假定將192.168.10.128/25分配給網(wǎng)段D，接下來為剩下6個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配網(wǎng)段，最大一個(gè)網(wǎng)段有50臺(tái)計(jì)算機(jī)，要求主機(jī)數(shù)最小為2h-2

50臺(tái)，由此可以得出h=6，則s=2，也就是只能將192.168.10.0/25，劃分為2個(gè)子網(wǎng)，拿出其中任意一個(gè)子網(wǎng)分配給網(wǎng)段C（連接50臺(tái)主機(jī)）。

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1.1192.168.10.0192.168.10.1192.168.10.62256.256.255.19226子網(wǎng)1.2192.168.10.64192.168.1.65192.168.10.127256.256.255.192266.1.3可變長子網(wǎng)掩碼假定將192.168.10.64/26分配給網(wǎng)段C，接下來為剩下5個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配網(wǎng)段，最大一個(gè)網(wǎng)段有25臺(tái)計(jì)算機(jī)，要求主機(jī)數(shù)最小為2h-2

25臺(tái)，由此可以得出h=5，則s=3，也就是只能將192.168.10.0/26，劃分為2個(gè)子網(wǎng)，拿出其中任意一個(gè)子網(wǎng)分配給網(wǎng)段B（連接25臺(tái)主機(jī)）。

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1.1.1192.168.10.0192.168.10.1192.168.10.30256.256.256.22427子網(wǎng)1.1.2192.168.10.32192.168.1.33192.168.10.62256.256.256.224276.1.3可變長子網(wǎng)掩碼假定將192.168.10.32/27分配給網(wǎng)段B，接下來為剩下4個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配網(wǎng)段，最大一個(gè)網(wǎng)段有14臺(tái)計(jì)算機(jī)，要求主機(jī)數(shù)最小為2h-2

14臺(tái)，由此可以得出h=4，則s=4，也就是只能將192.168.10.0/27，劃分為2個(gè)子網(wǎng)，拿出其中任意一個(gè)子網(wǎng)分配給網(wǎng)段A（連接14臺(tái)主機(jī)）。

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1.1.1.1192.168.10.0192.168.10.1192.168.10.14256.256.256.24028子網(wǎng)1.1.1.2192.168.10.16192.168.1.17192.168.10.30256.256.256.240286.1.3可變長子網(wǎng)掩碼假定將192.168.10.16/28分配給網(wǎng)段A，接下來為剩下3個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配網(wǎng)段，剩下3個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是路由器之間的點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，只需要兩個(gè)IP地址。要求主機(jī)數(shù)最小為2h-2

2臺(tái)，由此可以得出h=2，則s=6，也就是只能將192.168.10.0/28，劃分為4個(gè)子網(wǎng)，拿出其中任意3個(gè)子網(wǎng)分配給網(wǎng)段E、F、G（連接兩個(gè)路由器之間的接口）。

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1.1.1.1.1192.168.10.0192.168.10.1192.168.10.2256.256.256.25230子網(wǎng)1.1.1.1.2192.168.10.4192.168.10.5192.168.10.6256.256.256.25230子網(wǎng)1.1.1.1.3192.168.10.8192.168.10.9192.168.10.10256.256.256.25230子網(wǎng)1.1.1.1.4192.168.10.12192.168.10.13192.168.10.14256.256.256.252306.1.3可變長子網(wǎng)掩碼使用其中的3個(gè)網(wǎng)段分配給路由器之間的接口使用。根據(jù)RFC3021的規(guī)定，用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的可以使用31位網(wǎng)絡(luò)前綴，也可以將192.168.10.0/28劃分為8個(gè)子網(wǎng)，使用其中的前三者給路由器接口使用。192.168.10.0/28劃分為8個(gè)子網(wǎng)見表6-11所示。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼

網(wǎng)絡(luò)地址第一個(gè)可用地址最后一個(gè)可用地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)1.1.1.1.1192.168.10.0192.168.10.0192.168.10.1256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.2192.168.10.2192.168.10.2192.168.10.3256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.3192.168.10.4192.168.10.4192.168.10.5256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.4192.168.10.6192.168.10.6192.168.10.7256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.5192.168.10.8192.168.10.8192.168.10.9256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.6192.168.10.10192.168.10.10192.168.10.11256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.7192.168.10.12192.168.10.12192.168.10.13256.256.256.25431子網(wǎng)1.1.1.1.8192.168.10.14192.168.10.14192.168.10.15256.256.256.254316.1.3可變長子網(wǎng)掩碼注：當(dāng)然在以上每步分配子網(wǎng)時(shí)，也可以將子網(wǎng)1、子網(wǎng)1.1、子網(wǎng)1.1.1、子網(wǎng)1.1.1.1分配給網(wǎng)絡(luò)D、C、B、A。對(duì)于C類地址進(jìn)行變長子網(wǎng)劃分，可以采用子網(wǎng)劃分?jǐn)?shù)軸的方式。將192.168.20.0/24主機(jī)ID0～255畫一條數(shù)軸，如圖6.10（a）所示6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼128～255范圍內(nèi)可以最多給126臺(tái)主機(jī)分配IP地址，該子網(wǎng)的地址范圍是原來網(wǎng)絡(luò)的1/2，子網(wǎng)掩碼右移1位，十進(jìn)制數(shù)是256.256.255.128，該子網(wǎng)第一個(gè)能用的地址是192.168.10.129，最后一個(gè)能用的地址是192.168.10.254。64～127范圍內(nèi)可以最多給62臺(tái)主機(jī)分配IP地址，該子網(wǎng)的地址范圍是原來網(wǎng)絡(luò)的（1/2）

（1/2），子網(wǎng)掩碼右移2位，十進(jìn)制數(shù)是256.256.255.192，該子網(wǎng)第一個(gè)能用的地址是192.168.10.65，最后一個(gè)能用的地址是192.168.10.126。6.1.3可變長子網(wǎng)掩碼32～63范圍內(nèi)可以最多給30臺(tái)主機(jī)分配IP地址，該子網(wǎng)的地址范圍是原來網(wǎng)絡(luò)的（1/2）

（1/2）

（1/2），子網(wǎng)掩碼右移3位，十進(jìn)制數(shù)是256.256.256.224，該子網(wǎng)第一個(gè)能用的地址是192.168.10.33，最后一個(gè)能用的地址是192.168.10.62。注：也可以采用0～127范圍內(nèi)可以最多給126臺(tái)主機(jī)分配IP地址，該子網(wǎng)的地址范圍是原來網(wǎng)絡(luò)的（1/2），子網(wǎng)掩碼右移1位，十進(jìn)制數(shù)是256.256.255.128，該子網(wǎng)第一個(gè)能用的地址是192.168.10.1，最后一個(gè)能用的地址是192.168.10.126。分配給網(wǎng)絡(luò)D。依次類推。如圖6.10(b)所示。6.1.4超網(wǎng)超網(wǎng)（supernetting），也稱無類別域間路由選擇（CIDR），它是集合多個(gè)同類互聯(lián)網(wǎng)地址的一種方法。超網(wǎng)的功能是將多個(gè)連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址聚合起來映射到一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上。這樣，這個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)就可以使用這個(gè)聚合起來的C類地址的共同地址前綴作為其網(wǎng)絡(luò)號(hào)?？梢远鄠€(gè)網(wǎng)段合并成一個(gè)大的網(wǎng)段，合并后的網(wǎng)段稱為“超網(wǎng)”。6.1.4超網(wǎng)211.80.192.0/24、211.80.193.0/24、211.80.194.0/24、211.80.195.0/24、211.80.196.0/24、211.80.197.0/24、211.80.198.0/24、211.80.199.0/246.1.4超網(wǎng)6.1.4超網(wǎng)將所有的網(wǎng)絡(luò)號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制后會(huì)發(fā)現(xiàn)前21位是相同的，所以匯聚后的網(wǎng)絡(luò)號(hào)取前21位，網(wǎng)絡(luò)號(hào)變?yōu)?11.80.192.0，子網(wǎng)掩碼變?yōu)椋?56.256.248.0，表示為211.80.192.0/21。此時(shí)主機(jī)位用11位來表示。6.1.4超網(wǎng)

和子網(wǎng)劃分類似的是，將子網(wǎng)掩碼往左移動(dòng)1位能夠合并2個(gè)連續(xù)的網(wǎng)段，移動(dòng)n位能夠合并2n個(gè)連續(xù)的網(wǎng)段。但也不是任何2n個(gè)連續(xù)的網(wǎng)段能夠向左移動(dòng)n位合并成1個(gè)網(wǎng)段。

判斷連續(xù)的兩個(gè)網(wǎng)段是否能夠合并，只要第一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)段號(hào)能被2整除，就能夠左移1位子網(wǎng)掩碼合并這2個(gè)網(wǎng)段。只要第一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)段號(hào)能被4整除，就能夠左移2位子網(wǎng)掩碼合并這4個(gè)網(wǎng)段。同理，只要第一個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)段號(hào)能被2n整除，就能夠左移n位子網(wǎng)掩碼合并這2n個(gè)網(wǎng)段。1.合并網(wǎng)段的規(guī)律6.1.4超網(wǎng)左移子網(wǎng)掩碼可以合并多個(gè)網(wǎng)段，右移子網(wǎng)掩碼可以將一個(gè)網(wǎng)段劃分成多個(gè)子網(wǎng)，使IP地址打破了傳統(tǒng)的A類、B類、C類的界限。判斷一個(gè)網(wǎng)段到底是子網(wǎng)還是超網(wǎng)，就要看該網(wǎng)段是A類網(wǎng)絡(luò)、B類網(wǎng)絡(luò)還是C類網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)A、B、C類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼是8、16、24。如果該網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼比默認(rèn)子網(wǎng)掩碼長，則是子網(wǎng)；如果該網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼比默認(rèn)子網(wǎng)掩碼短，則是超網(wǎng)。2.判斷一個(gè)網(wǎng)段是超網(wǎng)還是子網(wǎng)6.2下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv66.2.1.IPv66.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式6.2.5IPv6單播地址6.2.4IPv6地址結(jié)構(gòu)6.2.3IPv6編址方式6.2.6IPv6多播地址6.2.1.IPv6概述

IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。端到端IP連接、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、多播、移動(dòng)性、即插即用等。

（1）更大的地址空間。IPv6把IP地址長度從32位增大到128位，即有2128-1個(gè)地址，使地址空間增大了296倍。幾乎不會(huì)被耗盡，可以滿足未來網(wǎng)絡(luò)的任何應(yīng)用，如物聯(lián)網(wǎng)。1.IPv6的特點(diǎn)6.2.1.IPv6的特點(diǎn)

（2）層次化的路由設(shè)計(jì)。IPv6采用了層次化的設(shè)計(jì)方法，前3位固定，第4~16位頂級(jí)聚合。理論上，互聯(lián)網(wǎng)骨干設(shè)備上的IPv6路由表只有213=8192條路由信息。

（3）效率高、擴(kuò)展靈活。相對(duì)于IPv4報(bào)頭大小的可變（可為20~60字節(jié)），IPv6報(bào)頭采用了定長設(shè)計(jì)，大小固定為40字節(jié)。6.2.1.IPv6的特點(diǎn)

（4）支持即插即用（即支持自動(dòng)配置(Auto-configuration)功能）。設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，可以通過自動(dòng)配置的方式獲取網(wǎng)絡(luò)前綴和參數(shù)，并自動(dòng)接合設(shè)備自身的鏈路地址生成IP地址，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理。

（5）更好的安全性保障。IPv6通過擴(kuò)展首部的形式支持IPSec協(xié)議，無須借助其他安全加密設(shè)備，6.2.1.IPv6的特點(diǎn)

（6）引入了流標(biāo)簽的概念。使用IPv6新增的FlowLabel字段，加上相同的源IP地址和目的IP地址，可以標(biāo)記數(shù)據(jù)報(bào)屬于某個(gè)相同的流量，業(yè)務(wù)可以根據(jù)不同的數(shù)據(jù)流進(jìn)行更細(xì)致的分類，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)控制。6.2.1.IPv6概述2.IPv6協(xié)議棧6.2.1.IPv6概述（1）IPv6取代IPv4，支持IPv6的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議都屬于IPv6，如RIPng，OSPFv3。（2）Internet控制消息協(xié)議Ipv6版（ICMPv6）取代ICMP，它報(bào)告錯(cuò)誤和其他信息以幫助診斷不成功的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸。（3）鄰居發(fā)現(xiàn)（neighborDiscovery，ND）協(xié)議取代ARP，它管理相鄰IPv6節(jié)點(diǎn)間的交互，包括自動(dòng)配置地址和下一躍點(diǎn)的IPv6地址解析為MAC地址。（4）多播偵聽器發(fā)現(xiàn)（MulticastListenerDiscovery，MLD）協(xié)議取代IGMP，它管理IPv6多播組成員身份。2.IPv6協(xié)議棧6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式IPv6數(shù)據(jù)報(bào)基本首部有效載荷擴(kuò)展首部（零個(gè)或多個(gè)）數(shù)據(jù)部分只包含基本的必要屬性，如源IP地址、目的IP地址等。6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式通信流類別（TrafficClass）：占8bit，表示Ipv6數(shù)據(jù)報(bào)的類型或優(yōu)先級(jí)。流標(biāo)號(hào)(Flowlabel)：占20bit。該字段可用于“給屬于特殊流的分組加上標(biāo)簽，這些特殊流是發(fā)送方要求進(jìn)行特殊處理的流。有效載荷長度(Payloadlength)：占16bit。它指明IPv6數(shù)據(jù)報(bào)除基本首部以外的字節(jié)數(shù)（所有擴(kuò)展首部都算在有效載荷之內(nèi)）。這個(gè)字段的最大值是64KB（65535B）。6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式下一個(gè)首部（NextHeader）：占8bit。指明基本報(bào)頭后面的擴(kuò)展首部或者上層協(xié)議中的協(xié)議類型。類似于IPv4的協(xié)議字段一樣。NextHeader值對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展首部或高層協(xié)議類型

NextHeader值對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展首部或高層協(xié)議類型0逐跳選項(xiàng)50封裝安全有效載荷6TCP51鑒別首部首部17UDP58ICMPv643路由選擇首部60目的站選項(xiàng)首部43路由選擇首部44分片首部89OSPFv36.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式跳數(shù)限制（HopLimit）：占8bit。其功能類似于IPv4中的TTL字段。它定義了IP數(shù)據(jù)報(bào)所能經(jīng)過的最大跳數(shù)，用來防止數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中無限期地存在。源點(diǎn)在每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)出時(shí)即設(shè)定某個(gè)跳數(shù)限制（最大為255跳）。每個(gè)路由器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，要先將跳數(shù)限制字段中的值減源地址(Sourceaddress)：占128bit，是數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送方的IPv6地址，必須是單播地址。目的地址(Destinationaddress)：占128bit，是數(shù)據(jù)報(bào)的接收方的IPv6地址，可以是單播地址或多播地址。6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式緊跟著8個(gè)基本字段后面是擴(kuò)展首部和數(shù)據(jù)部分。擴(kuò)展首部部分并不固定，如果存在，以64比特為單位附加。多個(gè)擴(kuò)展首部層層嵌套，內(nèi)部首部由外層首部中的下一個(gè)報(bào)文字段指示。如果數(shù)據(jù)報(bào)攜帶有上層數(shù)據(jù)，則最后一個(gè)下一個(gè)首部字段用來指示運(yùn)輸層協(xié)議，比如TCP或UDP。如果不攜帶上層數(shù)據(jù)，也就是沒有下一個(gè)首部，則下一個(gè)首部的值為59。IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的的擴(kuò)展首部6.2.2IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式逐跳選項(xiàng)擴(kuò)展首部（Hop-by-HopOptionHeader）路由擴(kuò)展首部(Routing)分段擴(kuò)展首部(Fragmentation)認(rèn)證擴(kuò)展首部(Authentication)封裝安全凈載擴(kuò)展首部(Securityencryptedpayload)目的選項(xiàng)擴(kuò)展首部IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的的擴(kuò)展首部6.2.3IPv6編址方式IPv6的地址在表示和書寫時(shí)，用冒號(hào)將128位分割成8個(gè)16位的段。每段被轉(zhuǎn)換成一個(gè)4位十六進(jìn)制數(shù)，并用冒號(hào)隔開。這種表示方法叫冒號(hào)十六進(jìn)制記法（ColonHexadecimalNotation，簡(jiǎn)寫Colonhex）。IPv6地址不區(qū)分大小寫，即可用大寫或小寫。首選格式表示使用所有32個(gè)十六進(jìn)制數(shù)書寫IPv6地址，每4個(gè)十六進(jìn)制數(shù)為一組，中間用：隔開。（1）首選方式6.2.3IPv6編址方式

1）忽略前導(dǎo)0。忽略16位部分或十六進(jìn)制數(shù)中的所有前導(dǎo)0（零）。如：

00AB可表示為AB；09B0可表示為9B0;0D00可表示為D00。

此規(guī)則僅適用于前導(dǎo)0，不適用于后綴0，否則會(huì)造成地址不明確。如：十六進(jìn)制數(shù)“CBD”可能是“0CBD”，也可能是“CBD0”。（2）壓縮（ZeroCompression）方式6.2.3IPv6編址方式

2）忽略全0數(shù)據(jù)段。使用雙冒號(hào)（：：）替換任何一個(gè)或多個(gè)由全0組成的16位數(shù)據(jù)段（十六進(jìn)制數(shù)）組成的連續(xù)字符串。

雙冒號(hào)（::）只能在一個(gè)地址中出現(xiàn)一次，可用于壓縮一個(gè)地址中的前導(dǎo)、末尾或相鄰的16位零。例如：2005:0610:0000:0001:0000:0000:0000:67ff可以表示為2005:610:0:1::67ff，而不能寫成2005:610::1::67ff。（2）壓縮（ZeroCompression）方式6.2.3IPv6編址方式

當(dāng)處理擁有IPv4和IPv6結(jié)點(diǎn)的混合環(huán)境時(shí)，可以使用IPv6地址的另一種形式。即x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，其中，“x”是IPv6地址的96位高位順序字節(jié)的十六進(jìn)制值，“d”是32位低位順序字節(jié)的十進(jìn)制值。通常，“映射IPv4的IPv6地址”以及“兼容IPv4的IPv6地址”可以采用這種表示法表示。這其實(shí)是過渡機(jī)制中使用的一種特殊表示方法。例如：0:0:0:0:0:0:192.167.2.3或者：：192.167.2.30:0:0:0:0:34ff:192.167.2.3以及::34ff:192.167.2.3（3）內(nèi)嵌IPv4地址的IPv6地址6.2.3IPv6編址方式IPv6地址結(jié)構(gòu)為子網(wǎng)前綴+接口ID。子網(wǎng)前綴相當(dāng)于IPv4中的網(wǎng)絡(luò)部分，接口ID相當(dāng)于IPv4的主機(jī)號(hào)。IPv6地址前綴或網(wǎng)絡(luò)部分可以由點(diǎn)分十進(jìn)制子網(wǎng)掩碼或前綴長度（斜線記法）標(biāo)識(shí)。前綴長度范圍為0~128。局域網(wǎng)和大多數(shù)其他網(wǎng)絡(luò)類型的IPv6前綴長度為/64.這意味著地址前綴或網(wǎng)絡(luò)部分的長度為64位，為該地址的接口ID（主機(jī)部分）另外保留64位。6.2.3IPv6編址方式如：2001:db8:0:1::100/64前綴64位2001:db8:0:1::10064位

接口ID6.2.4IPv6地址分類IPv6地址單播地址多播地址任播地址全球單播地址本地鏈路地址唯一本地地址環(huán)回地址未指定地址嵌入式IPv4地址6.2.4IPv6地址分類（1）全球單播地址

IPv6全球單播地址（GUA）具有全局唯一性，可在IPv6Internet上路由。這些地址相當(dāng)于公有IPv4地址。

也稱為可聚合全球單點(diǎn)傳送地址?？删酆先騿吸c(diǎn)傳送地址依靠分層體系使路由表變得容易管理6.2.4IPv6地址分類（1）全球單播地址

全局單播地址可以靜態(tài)配置也可動(dòng)態(tài)分配。在主機(jī)上配置IPv6地址與配置IPv4地址相似。與使用IPv4一樣，多數(shù)IPv6網(wǎng)絡(luò)的管理員會(huì)啟用IPv6地址的動(dòng)態(tài)分配。

IPv6使用兩種地址自動(dòng)配置協(xié)議，分別為無狀態(tài)地址自動(dòng)配置協(xié)議(SLAAC)和IPv6動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCPv6)。6.2.4IPv6地址分類（2）鏈路本地地址

本地鏈路地址用于與同一鏈路中的其他設(shè)備通信。在IPv6中，鏈路是指子網(wǎng)。本地鏈路地址僅限于單個(gè)鏈路。它們的唯一性僅在該鏈路上得到保證，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠撴溌分獠痪哂锌陕酚尚?。也就是說，路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)具有本地鏈路源地址和目的地址的數(shù)據(jù)報(bào)。

IPv6本地鏈路地址允許設(shè)備與同一鏈路上支持IPv6的其他設(shè)備通信，并且只能在該鏈路（子網(wǎng)）上通信。具有源或目的本地鏈路地址的數(shù)據(jù)報(bào)。6.2.4IPv6地址分類（2）本地鏈路地址

全局單播地址不是必需項(xiàng)。但是每個(gè)支持IPv6的網(wǎng)絡(luò)接口均需要有本地鏈路地址。

IPv6本地鏈路地址屬于FE80::/10范圍。/10表示前10位是1111111010XXXXXX。第一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的范圍是1111111010000000（FE80）1111111010111111（FEBF）。6.2.4IPv6地址分類（2）本地鏈路地址6.2.4IPv6地址分類（3）唯一本地地址

唯一本地地址是IPv6網(wǎng)絡(luò)中可以自己隨意使用的私有網(wǎng)絡(luò)地址，使用特定的前綴FD00/8標(biāo)識(shí)。這些地址在全局IPv6上不可路由，不應(yīng)轉(zhuǎn)換為全局IPv6地址。唯一本地地址的范圍是FC00::/7FDFF::/7。唯一本地地址可用于從來不需要訪問其他網(wǎng)絡(luò)或具有其他網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)的設(shè)備。6.2.4IPv6地址分類（3）唯一本地地址6.2.4IPv6地址分類

在IPv6地址中沒有廣播的概念，廣播地址被多播地址替代。多播地址也稱多點(diǎn)傳送地址。

多播地址標(biāo)識(shí)了一組接口，目的IP地址是多播地址的數(shù)據(jù)報(bào)會(huì)被屬于該組的所有接口接收。在IPv4中多播地址的最高四位設(shè)為1110。在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，多播地址也有特定的前綴來標(biāo)識(shí)。IPv6多播地址的前綴為FF00::/8。2.多播地址6.2.4IPv6地址分類6.2.4IPv6地址分類值作用域值作用域0001接口本地范圍0111匯聚點(diǎn)標(biāo)記0010鏈路本地范圍1000組織本地范圍0011基于單播前綴的地址1110全球范圍0100管理本地范圍0000/1111保留0101結(jié)點(diǎn)本地范圍0110/1001未分配6.2.4IPv6地址分類

/8前綴FF標(biāo)記0范圍（0～F）預(yù)定義的組ID壓縮形式描述接口本地范圍FF010:0:0:0:0:1FF01::1全部結(jié)點(diǎn)的多播地址FF010:0:0:0:0:2FF01::2全部路由器的多播地址鏈路本地范圍FF020:0:0:0:0:1FF01::1全部結(jié)點(diǎn)的多播地址FF020:0:0:0:0:2FF01::2全部路由器的多播地址FF020:0:0:0:0:5FF01::5所有OSPF路由器的多播地址FF020:0:0:0:0:6FF01::6所有OSPF指派路由器FF020:0:0:0:0:9FF01::9RIP路由器FF020:0:0:0:0:AFF01::AEIGRP路由器FF020:0:0:0:1:2FF01::1:2全部DHCP路由器站點(diǎn)本地范圍FF050:0:0:0:0:2FF01::2全部路由器FF050:0:0:0:1:3FF01::1:3全部DHCP路由器6.2.4IPv6地址分類

任播地址是IPv6特有的地址類型，它用來標(biāo)識(shí)一組網(wǎng)絡(luò)接口（通常屬于不同的節(jié)點(diǎn)），也稱為任意點(diǎn)傳送地址。

路由器會(huì)將目的地址是任播地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給距離本地路由器最近的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。接收方只需要是一組接口中的一個(gè)即可，如移動(dòng)用戶上網(wǎng)就需要因地理位置的不同，而接入離用戶距離最近的一個(gè)接收站，這樣才可以使移動(dòng)用戶在地理位置上不受太多的限制。2.任播地址6.2.4IPv6地址分類

IPv6任播地址是分配給多于一個(gè)接口（通常屬于不同的節(jié)點(diǎn)）的地址，任播地址從單播地址空間中進(jìn)行分配，使用單播地址的任何格式。因而，從語法上，任播地址與單播地址沒有區(qū)別。當(dāng)一個(gè)單播地址被分配給多于一個(gè)的接口時(shí)，就將其轉(zhuǎn)化為任播地址，指派了該地址的節(jié)點(diǎn)必須明確地配置任播地址。6.2.4IPv6地址分類

一個(gè)預(yù)定義的任播地址是子網(wǎng)路由器任播地址，地址格式如圖6.21000…000Subnetprefixnbit（128-n）bit圖6.21任播地址結(jié)構(gòu)

子網(wǎng)前綴是標(biāo)志特定鏈路的前綴，與在該鏈路上的接口地址相比，它們的前綴是相同的，只是任播地址的接口ID為“0”。6.2.5ICMPPv6報(bào)文ICMPv6是基于IPv6，ICMPv6報(bào)文需要IPv6協(xié)議進(jìn)行傳輸，ICMPv6報(bào)文封裝在IPv6中，如圖6.22所示，在IPv6中，ICMPv6報(bào)文可能開始于0個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展首部之后，作為IPv6數(shù)據(jù)報(bào)有效載荷進(jìn)行傳輸。在ICMPv6首部之前的最后的一個(gè)擴(kuò)展首部包含了一個(gè)值為58的“下一個(gè)首部”字段。1.ICMPPv6報(bào)文格式6.2.5ICMPPv6報(bào)文6.2.5ICMPPv6報(bào)文ICMPv6報(bào)文類型

代碼

差錯(cuò)報(bào)文1目的不可達(dá)錯(cuò)誤報(bào)文（數(shù)據(jù)報(bào)無法被轉(zhuǎn)發(fā)到目的結(jié)點(diǎn)或上層協(xié)議）0沒有到達(dá)目標(biāo)的路由1與目標(biāo)的通信被管理策略禁止2未指定3地址不可達(dá)4端口不可達(dá)2數(shù)據(jù)包過大錯(cuò)誤報(bào)文（報(bào)文超過出接口的臉上MTU）0如果由于出口鏈路的MTU小于IPv6數(shù)據(jù)包的長度而導(dǎo)致數(shù)據(jù)包無法轉(zhuǎn)發(fā)，路由器就會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)包超長報(bào)文。3時(shí)間超時(shí)錯(cuò)誤報(bào)文0在傳輸中超越了跳限制1分片重組超時(shí)4參數(shù)錯(cuò)誤報(bào)文（IPv6首部或擴(kuò)展首部出現(xiàn)錯(cuò)誤）0遇到錯(cuò)誤的報(bào)頭字段1遇到無法識(shí)別的下一個(gè)報(bào)頭（NextHeader）類型2遇到無法識(shí)別的IPv6選項(xiàng)6.2.5ICMPPv6報(bào)文ICMPv6報(bào)文類型

代碼

信息報(bào)文128回送請(qǐng)求與應(yīng)答報(bào)文

回送（Echo）請(qǐng)求報(bào)文129

回送（Echo）應(yīng)答報(bào)文130多播聽眾發(fā)現(xiàn)報(bào)文

多播聽眾查詢131

多播聽眾報(bào)告132

多播聽眾結(jié)束133鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文

路由器請(qǐng)求報(bào)文RS（RouterSolicitation）134

路由器通告報(bào)文RA（RouterAdvertisement）135

鄰居請(qǐng)求報(bào)文NS（NeighborSolicitation）136

鄰居通告報(bào)文NA（NeighborAdvertisement）137

路由重定向報(bào)文

6.2.5ICMPPv6報(bào)文由此可見，在IPv6中，ICMPv6除了提供ICMPv4的對(duì)應(yīng)功能之外，還有其它一些功能的基礎(chǔ)，如鄰居發(fā)現(xiàn)（ND）、地址解析、路由器發(fā)現(xiàn)、無狀態(tài)地址自動(dòng)配置、多播偵聽、重復(fù)地址檢測(cè)、PMTU發(fā)現(xiàn)等。ND協(xié)議使用的所有報(bào)文均封裝在ICMPv6報(bào)文中，一般來說，ND被看作第3層的協(xié)議。在三層完成地址解析，主要帶來以下幾個(gè)好處：（1）地址解析在三層完成，不同的二層介質(zhì)可以采用相同的地址解析協(xié)議。（2）可以使用三層的安全機(jī)制避免地址解析攻擊。（3）使用組播方式發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文，減少了二層網(wǎng)絡(luò)的性能壓力。（4）該協(xié)議使用icmpv6協(xié)議實(shí)現(xiàn)，wireshark抓不到NDP報(bào)文，只能抓到icmpv6報(bào)文，6.2.5ICMPPv6報(bào)文ND協(xié)議的主要功能包括：（1）路由發(fā)現(xiàn)：發(fā)現(xiàn)鏈路上的路由器，獲得路由器通告的信息，使用RS、RA報(bào)文。（2）無狀態(tài)自動(dòng)配置：通知路由器通告的地址前綴，終端自動(dòng)生成IPv6地址，使用NS、NA報(bào)文。（3）DAD：獲得地址后，進(jìn)行地址重復(fù)檢測(cè)，確保地址不存在沖突，使用NS、NA報(bào)文。（4）地址解析：請(qǐng)求目的網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層地址，類似IPv4的ARP，使用NS、NA報(bào)文。（5）鄰居狀態(tài)跟蹤：通過NDP發(fā)現(xiàn)鏈路上的鄰居并跟蹤?quán)従訝顟B(tài)，使用NS、NA報(bào)文。（6）前綴重編址：路由器對(duì)所通告的地址前綴進(jìn)行靈活設(shè)置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重編址。（7）路由重定向：告知其他設(shè)備，到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的更優(yōu)下一跳。6.2.6計(jì)算機(jī)配置IPv6地址也稱為靜態(tài)地址。在Windows操作系統(tǒng)中，打開“網(wǎng)絡(luò)和Internet設(shè)置”對(duì)話框，Windows操作版本不同，操作步驟和打開的界面略有差異。在“IPv6地址”欄輸入地址“2001:1:10”，“子網(wǎng)前綴長度”欄輸入“64”，在“IPv6網(wǎng)關(guān)”欄輸入網(wǎng)關(guān)“2001:1:1”。單擊“確定”按鈕1.手工配置6.2.6計(jì)算機(jī)配置IPv6地址由有狀態(tài)配置DHCP服務(wù)器分配IPv6地址，這種自動(dòng)獲得IPv6地址的方式稱為“有狀態(tài)自動(dòng)配置”2.有狀態(tài)自動(dòng)配置6.2.6計(jì)算機(jī)配置IPv6地址是一種自動(dòng)生成IPv6地址的方法，網(wǎng)絡(luò)中的路由器告訴計(jì)算機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)ID，計(jì)算機(jī)就知道了IP地址的前64位（網(wǎng)絡(luò)前綴），IPv6地址的后64位（主機(jī)部分）由計(jì)算機(jī)MAC地址按IEEEEUI-64規(guī)范構(gòu)造生成。3.無狀態(tài)自動(dòng)配置6.2.6計(jì)算機(jī)配置IPv6地址6.2.6計(jì)算機(jī)配置IPv6地址第一步將FFFE插入MAC地址的公司標(biāo)識(shí)和擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符之間。第二步將從高位數(shù)，第7位的0改為1表示此接口標(biāo)識(shí)本地唯一。如：華為的一塊適配器的MAC地址為：30FB-B882-C4D4轉(zhuǎn)換為IPv6為32FB-B8FF-FE82-C4D4。3.無狀態(tài)自動(dòng)配置6.2.7IPv4向IPv6過渡IPv4向IPv6過渡技術(shù)雙協(xié)議棧隧道技術(shù)NAT-PT6.2.7IPv4向IPv6過渡1、雙協(xié)議棧的工作方式

雙協(xié)議棧(DualStack)采用該技術(shù)的結(jié)點(diǎn)上同時(shí)運(yùn)行IPv4和IPv6兩套協(xié)議棧。這是使IPv6節(jié)點(diǎn)保持與純IPv4節(jié)點(diǎn)兼容最直接的方式，針對(duì)的對(duì)象是通信端結(jié)點(diǎn)(包括主機(jī)、路由器)。

雙協(xié)議棧是指在單個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IPv4和IPv6兩種協(xié)議棧。6.2.7IPv4向IPv6過渡6.2.7IPv4向IPv6過渡

（1）接收數(shù)據(jù)包。雙棧節(jié)點(diǎn)與其它類型的多棧節(jié)點(diǎn)的工作方式相同。鏈路層接收到數(shù)據(jù)段，