近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,IP地址的消耗速度驚人,據(jù)IANA測算,IPv4地址即將徹底消耗完畢。時至今日,IPv6已成為我國信息產(chǎn)業(yè)不得不做的一件事。
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IPv6是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,它的提出最初是因?yàn)殡S著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,IPv4定義的有限地址空間將被耗盡。為了擴(kuò)大地址空間,計劃通過IPv6重新定義地址空間。不過隨著IPv6開始進(jìn)入設(shè)計階段,設(shè)計者們不再單純的將目標(biāo)定位在解決地址空間短缺的問題上,提供一個更為高效、更為安全并能更好支持不同業(yè)務(wù)和移動特性的新路由架構(gòu)稱為IPv6的最終目的。
為何要部署IPV6
IPv4的局限性:
1.地址空間的局限性:IP地址空間的危機(jī)由來已久,并正是升級到IPv6的主要動力。
2.安全性:IPv4在網(wǎng)絡(luò)層沒有安全性可言,安全性一直被認(rèn)為是由網(wǎng)絡(luò)層以上的層負(fù)責(zé)。
3.自動配置:對于IPv4節(jié)點(diǎn)的配置比較復(fù)雜,讓很多普通用戶無所適從。
4.NAT:破壞了Internet端到端的網(wǎng)絡(luò)模型。
5.由于IPv4地址分配雜亂無章,沒有層次性,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要維護(hù)龐大的路由表項(xiàng)。
6.IPv4包頭過于復(fù)雜,使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處理的效率不高。
IPV6的好處:
1. 更大的地址空間
IPv6最明顯的特征是它巨大的地址空間。在IPv4中地址位為32位,即總共的地址大小為4294967296。而在IPv6中,地址位大小為128位,它允許的地址空間為218或340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456(3.4×1038)個可能的地址。
2. 更高效的路由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在基于IPv4的因特網(wǎng),其路由結(jié)構(gòu)在主干上是平面的,換句話說,現(xiàn)在的因特網(wǎng)主干網(wǎng)上的路由器,其路由表不能反映ISP之間的層次關(guān)系。地理上相鄰的ISP之間所分配的IP地址空間是不連續(xù)的,比如一個從亞洲接入因特網(wǎng)骨干網(wǎng)的ISP所分配的地址空間,可能會與一個從歐洲接入因特網(wǎng)骨干的ISP在地址空間上是連續(xù)的。這樣的顯示造成在骨干網(wǎng)上很難實(shí)現(xiàn)路由匯總,并使得因特網(wǎng)骨干網(wǎng)上的路由表變得越來越大,最近的數(shù)據(jù)顯示,骨干網(wǎng)上路由器的路由條目已經(jīng)超過10萬條,如此一來,路由的效率會越來越低下,而骨干路由器也越來越不堪負(fù)重。
IPv6從設(shè)計之處就考慮到了這個問題,IPv6的地址分配將比IPv4更嚴(yán)格,并且這種分配從一開始就考慮到了ISP之間的層次關(guān)系,其效果是:在IPv6的骨干路由上很容易就能夠?qū)崿F(xiàn)路由條目的匯總,在IPv6骨干路由器上的路由條目將大幅減少。因此,IPv6會是一個更高效的路由基礎(chǔ)架構(gòu)。
3. 更好的安全性
在像因特網(wǎng)這樣的公共媒體上實(shí)現(xiàn)專用通信,需要安全服務(wù)保護(hù)數(shù)據(jù)在傳輸中免遭查看或修改。雖然存在用于為數(shù)據(jù)包提供安全傳輸?shù)幕贗Pv4的標(biāo)準(zhǔn)(即IPSec),但是該標(biāo)準(zhǔn)只是可選的。而在IPv6中,IPSec支持是一個協(xié)議要求。該要求為設(shè)備、應(yīng)用程序和服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)安全需求提供了基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案,并促進(jìn)不同的IPv6之間實(shí)現(xiàn)互操作性。
4. 移動性
移動IPv6允許IPv6節(jié)點(diǎn)成為移動的(任意改變在IPv6網(wǎng)絡(luò)上的位置),同時仍然保持現(xiàn)有的連接。使用移動IPv6,移動節(jié)點(diǎn)始終通過一個永久地址可達(dá)。連接是使用分配給移動節(jié)點(diǎn)的特定永久地址建立的,不管移動節(jié)點(diǎn)改變位置和地址多少次,該連接都得以保持。
5. 更好的服務(wù)質(zhì)量(QoS)
IPv6報頭中使用了一個被稱為流標(biāo)簽(Flow Lable)的新字段,這個新字段用于定義如何處理和標(biāo)識流量。同時,在IPv6的包頭中,還定義了一個流量類型(Traffic Type)字段,能夠用來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)流。流類型和流標(biāo)簽的組合能夠?yàn)镮Pv6提供強(qiáng)大的QoS。
6.包頭簡單,通過擴(kuò)展包頭技術(shù)可實(shí)現(xiàn)以后的新技術(shù)擴(kuò)展
IPv6相對IPv4的變化概述
我們可以通過對IPv4和IPv6包頭的比較,來研究為什么IPv6能夠?qū)崿F(xiàn)比IPv4更強(qiáng)大的功能,如下圖所示:
IPv4中,所有包頭以32個位(bit)為單位,即基本的長度單位是4個字節(jié)。上圖為IPv4的包頭格式。IPv6中,包頭以64個位(bit)為單位,且包頭的總長度是40個字節(jié)。IPv6的包頭格式上圖IPv6所示
比較兩種包頭格式可知,IPv6對IPv4進(jìn)行了較大改進(jìn):首先,取消了IPv4包頭的6個字段:IP包頭長度(Header Length)、服務(wù)類型(Service Type)、標(biāo)識(Identification)、標(biāo)志(Flag)、標(biāo)志偏移量(Fragment Offset)及頭標(biāo)校驗(yàn)和(Header Checksum);其次,在IPv6中有三個控制字段重新命名,并在一些條件下重新定義:長度(Length)、服務(wù)類型(Service Type)、生存時間(Time to Live) 最后,增加了兩個新的字段:優(yōu)先級(Priority)和流標(biāo)識(Flow Label)。
IPv6對其包頭定義了以下字段
版本:長度為4位,對于IPv6,該字段必須為6
流量控制:長度為8位,相當(dāng)于IPv4中的TOS字段,規(guī)定了使用的服務(wù)類型
流標(biāo)簽:長度為20位,用于標(biāo)識同一業(yè)務(wù)流的數(shù)據(jù)。中間轉(zhuǎn)發(fā)路由器對于同一源和目的的一個業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)采用了相同的轉(zhuǎn)發(fā)行為,來提高轉(zhuǎn)發(fā)效率
載荷長度:長度為16位,其中包括包載荷的字節(jié)長度,意味著計算載荷長時包括了IPv6擴(kuò)展頭的長度
下一報頭:與IPv4協(xié)議字段類似,指出了高層是TCP還是UDP協(xié)議
跳數(shù)限制:長度為8位,類似于IPv4中的TTL,但是跳數(shù)的限制由上層協(xié)議來規(guī)定
源地址:IP地址變?yōu)?28位,指出了發(fā)送方地址
目標(biāo)地址:為128位,指出了接收方地址,這個地址可以是一個單播、組播、或任意點(diǎn)播地址
IPv6基本術(shù)語
為了更好理解IPv6的相關(guān)概念,先來了解下IPv6網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語。有些容易和IPv4的概念混淆,要注意辨別。下面為一個最簡單的IPv6網(wǎng)絡(luò),如圖所示:
1. 局域網(wǎng)段:它是IPv6鏈路的一部分,由單一介質(zhì)組成,以二層交換設(shè)備為邊界。
2. 鏈路:以路由器為邊界的一個或多個局域網(wǎng)段。IPv6已經(jīng)定義了很多鏈路層技術(shù),包括一些典型的局域網(wǎng)技術(shù)(如:以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)和FDDI),還包括一些廣域網(wǎng)技術(shù)(如:點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議PPP、幀中繼和ATM)。
3. 子網(wǎng):在IPv6中,使用相同的64位IPv6地址前綴的一個或多個鏈路被稱為子網(wǎng),這和IPv4中的子網(wǎng)有所不同。子網(wǎng)也被稱為網(wǎng)段。一個子網(wǎng)可以被內(nèi)部子網(wǎng)路由器分為幾個部分。內(nèi)部子網(wǎng)路由器能夠?yàn)樽泳W(wǎng)中的每個鏈路提供轉(zhuǎn)發(fā)和配置功能。
4. 鄰節(jié)點(diǎn):連接到同一鏈路上的節(jié)點(diǎn)。這是一個非常重要的概念,因?yàn)镮Pv6的鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)機(jī)制具有解析鄰節(jié)點(diǎn)鏈路層地址的功能,并可以檢測和監(jiān)視鄰節(jié)點(diǎn)是否可以到達(dá)。
5. 鏈路MTU:可以在一個鏈路上發(fā)送的大傳輸單元(MTU)。對于一個采用多種鏈路層技術(shù)的鏈路來說,鏈路MTU是這個鏈路上存在的所有鏈路層技術(shù)中最小的鏈路MTU。
6. 路徑MTU(PMTU):在IPv4的網(wǎng)絡(luò)中,需要使用特別的設(shè)置才能啟用PMTU,才會讓數(shù)據(jù)包在經(jīng)過的路由器上不會有分片和重裝的行為發(fā)生。而在IPv6網(wǎng)絡(luò)中,默認(rèn)情況下就只會在源節(jié)點(diǎn)有分片的行為,在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)有重裝的行為發(fā)生。PMTU是從源到目標(biāo)路勁上所有鏈路的最小鏈路MTU。鏈路MTU是能夠在這個鏈路上發(fā)送的大長度的鏈路層有效載荷。
下圖所示:顯示了IPv6中的PMTU的發(fā)現(xiàn)過程
IPv6地址表示
1. IPv6的選格式
其實(shí),IPv6的128位地址是每16位劃分為一段,每段被轉(zhuǎn)換成為一個4位十六進(jìn)制數(shù),并用冒號隔開。這種表示方法叫冒號十六進(jìn)制表示法。下面是一個二進(jìn)制的128位IPv6地址。
0010000000000001000001000001000000000000000000000000000000000001
0000000000000000000000000000000000000000000000000100010111111111
將其劃分為每16位一段
0010000000000001 0000010000010000 0000000000000000 0000000000000001
0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0100010111111111
將每段轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù),并用冒號隔開
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
這就是RFC2373中定義的選格式
2. 壓縮表示
上面的IPv6地址中有好多0,有的甚至一段中都是0,表示起來比較麻煩,其實(shí)可以將不必要的0去掉。對于“不必要的0”,以上面的例子來看,在第二個段中的0410省掉的是開頭的0,而不是結(jié)尾的0,所以在壓縮表示后,這個段為410,這是一個IPv6地址表示中的一個約定;對于一個段中中間的0,如2001,不做省略;對于一個段中全部數(shù)字為0的情況,保留一個0。根據(jù)這些原則,上述地址可以表示如下形式:
2001:410:0:1:0:0:0:45ff
這仍然比較麻煩,為了更方便書寫,RFC2373中規(guī)定:當(dāng)?shù)刂分写嬖谝粋€或多個連續(xù)的16比特為0字符時,為了縮短地址長度,可用一個::(雙冒號)表示,但一個IPv6地址中只允許有一個::。要注意的是:使用壓縮表示時,不能將一個段內(nèi)的有效的0也壓縮掉。
例如:不能把FF02:30:0:0:0:0:0:5壓縮表示成FF02:3:5,而應(yīng)該表示為FF02:30::5。要確定::代表多少位零,可以計算壓縮地址中的塊數(shù),用8減去此數(shù),然后將結(jié)果乘以16。
例如:地址FF02::2有兩個塊(“FF02”塊和“2”塊),這意味著其他6個16位快(總共96位)已被壓縮。
因此上述地址又可以表示為如下形式:
2001:410:0:1::45ff
3. IPv6地址前綴
前綴是地址的一部分,這部分或者是固定的值,或者是路由或子網(wǎng)的標(biāo)識。作為IFv6子網(wǎng)或路由標(biāo)識的前綴,其標(biāo)識方法與IPvv4中用1的個數(shù)表示子網(wǎng)掩碼的表示方法是相似的,IPv6前綴用“地址/前綴長度”表示法來表示。
例如:23EO:0:A4::/48是一個路由前綴,而23E0:0:A4::/64是一個子網(wǎng)前綴。在IPv6中,用于標(biāo)識子網(wǎng)的位數(shù)總是64,因此,64位前綴用來標(biāo)識節(jié)點(diǎn)所在的單個子網(wǎng)。對于任何少于64位的前綴,要么是一個路由前綴,要么就是包含了部分IPv6地址空間的一個地址范圍。根據(jù)這個定義,F(xiàn)F0::/8被用于表示一個地址范圍,而3FFE:FFFF::/32是一個路由前綴。
IPv6地址類型
IPv6有三種地址類型
1. 單播:單播地址用于從一個源到單個目標(biāo)進(jìn)行通信。一個單接口有一個單播地址標(biāo)識符。發(fā)送給一個單播地址的包傳遞到由該地址標(biāo)識的接口上。
2. 組播:組播地址用于標(biāo)識多個接口。組播地址用于從一個源到多個目標(biāo)進(jìn)行通信,數(shù)據(jù)會傳送到多個接口。
3. 任播:任播地址標(biāo)識多個接口。使用適當(dāng)?shù)穆酚赏負(fù)洌ㄖ返饺尾サ刂返臄?shù)據(jù)包將被傳送到單個接口,即該地址標(biāo)識的接口中最近的一個?!白罱摹苯涌谑侵缸罱穆酚删嚯x。任播地址用于從一個源到多個目標(biāo)之一進(jìn)行通信,數(shù)據(jù)將傳送到單個接口。
IPv6地址總是標(biāo)識接口,而不標(biāo)識節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)由分配給其接口之一的某個單播地址標(biāo)識。
RFC3513沒有定義任何類型的廣播地址,而換用了IPv6組播地址。例如,IPv4的子網(wǎng)和有限的廣播地址被保留的IPv6組播地址FF02::1取代。
IPv6單播地址
以下地址類型都是單播IPv6地址:
全局單播地址
鏈路本地地址
站點(diǎn)本地地址
特殊IPv6地址
兼容性地址
1. 全局單播地址
全局單播地址相當(dāng)于IPv4的公網(wǎng)地址,它們在因特網(wǎng)上的IPv6部分(稱為IPv6因特網(wǎng))是可全局路由和訪問的。全局單播地址通俗的說就是IPv6公網(wǎng)地址。
全局單播地址的結(jié)構(gòu)如下圖所示:
如上圖所示:以001作為前三位的地址稱為可匯聚全局單播地址,其中各個字段的含義如下
TLA ID:頂級匯聚標(biāo)識符,標(biāo)識了路由層次結(jié)構(gòu)的最高層,由因特網(wǎng)分配號碼權(quán)威機(jī)構(gòu)(IANA)來管理的,IANA負(fù)責(zé)將TLA ID分配給地區(qū)的Internet注冊機(jī)構(gòu),地區(qū)Internet注冊機(jī)構(gòu)又把每個TLA ID分配給那些大的、永久的ISP。
目前由IANA負(fù)責(zé)進(jìn)行IPv6地址的分配,主要由三個地方組織來執(zhí)行:
*歐洲區(qū)域的RIPE-NCC(www.ripe.net)
*北美區(qū)域的INTERNIC(www.internic.net)
* 亞太區(qū)域的APNIC(www.apnic.net)
RES:未來擴(kuò)展TLA ID或NLA ID的長度而保留的
NLA ID:下一級匯聚標(biāo)識符,允許ISP在自己的網(wǎng)絡(luò)中建立多級的尋址結(jié)構(gòu)
SLA ID:站點(diǎn)匯聚標(biāo)識符,被每一個單獨(dú)的機(jī)構(gòu)用于標(biāo)識自己站點(diǎn)中的子網(wǎng)
Internet ID(接口ID):后64位表示了接口ID,相當(dāng)于IPv4中的節(jié)點(diǎn)ID或主機(jī)ID
2. 本地單播地址
本地使用的單播地址分為以下兩種:
鏈路本地地址:用于鏈路上的鄰居之間以及鄰居發(fā)現(xiàn)過程,它定義IPv6子網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)與主機(jī)和路由器的交互方式。
只能在連接到同一本地鏈路的節(jié)點(diǎn)間使用,不能在站點(diǎn)內(nèi)的子網(wǎng)間路由。
注意:IPv6路由器絕對不會將鏈路本地通信量轉(zhuǎn)發(fā)到鏈路外
站點(diǎn)本地地址:用于組織Intranet上的同一站點(diǎn)內(nèi)不同節(jié)點(diǎn)之間的通信。
注意:“Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture”(因特網(wǎng)協(xié)議版本6(IPv6)編址體系結(jié)構(gòu))標(biāo)準(zhǔn)的更新版本現(xiàn)已作為因特網(wǎng)草案發(fā)布,其中規(guī)定禁止使用站點(diǎn)本地地址。這一關(guān)于IPv6編址標(biāo)準(zhǔn)的新的因特網(wǎng)草案將淘汰RFC3513。禁止的原因是來源于這樣的事實(shí):在IPv6中不存在地址短缺的問題;要避免出現(xiàn)對端到端模型的破壞,這也是IPv4的網(wǎng)絡(luò)中NAT使用時的大缺陷。
3. 特殊IPv6單播地址
以下是特殊IPv6地址:
(1)未指定地址
未指定地址(0:0:0:0:0:0:0:0或::)表示地址缺失,相當(dāng)于IPv4的未指定地址0.0.0.0。未指定地址通常作為數(shù)據(jù)包的源地址,用來驗(yàn)證臨時地址唯一性。未指定地址從不分配給接口或用作目標(biāo)地址。
(2)環(huán)回地址
環(huán)回地址(0:0:0:0:0:0:0:1或::1)標(biāo)識一個環(huán)回接口。使用此地址,一個節(jié)點(diǎn)可以向自己發(fā)送數(shù)據(jù)包;此地址相當(dāng)于IPv4的環(huán)回地址127.0.0.1。定址到環(huán)回地址的數(shù)據(jù)包從不在鏈路上發(fā)送,也不會由IPv6路由器轉(zhuǎn)發(fā)。
4. 兼容性地址
為了幫助從IPv4向IPv6過渡,定義了以下地址:
(1)與IPv4兼容的地址
與IPv4兼容的地址,0:0:0:0:0:0:w.x.y.z或::w.x.y.z(其中的w.x.y.z是公用IPv4地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式),供那些使用IPv6因特網(wǎng)進(jìn)行通信的IPv6/IPv4節(jié)點(diǎn)使用。IPv6/IPv4節(jié)點(diǎn)是兼用IPv4和IPv6協(xié)議的節(jié)點(diǎn)。在IPv6節(jié)點(diǎn)要訪問IPv4節(jié)點(diǎn)的時候,可以使用這種地址作為IPv6節(jié)點(diǎn)去訪問IPv4節(jié)點(diǎn)的目的地址。NAT/PT網(wǎng)關(guān)處理時只要把低32位取出來作為IPv4包的目的地址即可。這種IPv6地址構(gòu)成方法要求每個IPv6節(jié)點(diǎn)有一個對應(yīng)的IPv4地址。
(2)IPv4映射地址
IPv4映射地址,0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z或::FFFF:w.x.y.z,將僅使用IPv4的節(jié)點(diǎn)表示為IPv6節(jié)點(diǎn)。IPv4映射地址僅用作內(nèi)部表示形式。IPv4映射地址從不用作IPv6數(shù)據(jù)包的源或目標(biāo)地址。Windows Server 2003和Windows XP中IPv6不支持IPv4映射地址。
3)6to4地址
6to4是在RFC3056中描述的隧道技術(shù)。使用6to4時,在IPv4網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送IPv6通信之前,使用IPv4包頭封裝IPv6通信。6to4使用的全局地址前綴為2002:WWXX:YYZZ::/48,其中WWXX:YYZZ既是全局地址的“下一級匯聚標(biāo)識符”(NLA ID)部分,又是指派給站點(diǎn)或主機(jī)的公用IPv4地址(w.x.y.x)的用冒號分隔的十六進(jìn)制表示。6to4主機(jī)的6to4完整地址是2002:WWXX:YYZZ:[SLA ID]:[Interface ID]。與IPv4兼容地址不同的是,6to4在公網(wǎng)上運(yùn)行IPv4協(xié)議。
值得注意的是,兼容地址并不只是上面所列舉的幾種,由于RFC關(guān)于兼容地址的定義還在進(jìn)一步完善的過程中,還會出現(xiàn)更多的地址類型
IPv6組播地址
所謂組播,是指一個源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的單個數(shù)據(jù)包能被特定的組播組的成員節(jié)點(diǎn)接受到,關(guān)于組播的概念要明確以下幾個方面:
*任何節(jié)點(diǎn)都能夠作為一個組播組的成員
*一個源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)包到組播組
*組播組的所有成員收到發(fā)往改組的數(shù)據(jù)包
*組播地址在IPv6包中不能用作源地址或出現(xiàn)在任何選路頭中
在IPv6網(wǎng)絡(luò)中,組播地址用特定的前綴來標(biāo)識,其最高為前8位為1,如下圖所示:
標(biāo)志(Flags)字段有4個比特,目前只是用了最后一個比特(前3位必須置0),當(dāng)該位置為0時,表示當(dāng)前的組播地址是由IANA所分配的一個永久分配的組播地址,例如:
FF00:0:0:0:0:0:0:0
FF01:0:0:0:0:0:0:0
……
FF0E:0:0:0:0:0:0:0
FF0F:0:0:0:0:0:0:0
上面列出的是保留的組播地址,且永遠(yuǎn)不能分配給任何組播組。
當(dāng)該值為1時,表示當(dāng)前的組播地址是一個臨時組播地址(非永久分配地址)。非永久分配的組播地址僅在給定范圍內(nèi)才有意義。
例如:在某個站點(diǎn)有非永久的站點(diǎn)本地組播地址FF15:0:0:0:0:0:0:101標(biāo)識的組與一個不同站點(diǎn)中使用同一個組標(biāo)識符的組沒有關(guān)系,與不同范圍內(nèi)使用同一個組標(biāo)識符分配非永久地址的組也沒有關(guān)系。
范圍(Scope)用來限制組播數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的范圍。該字段占4比特。RFC2373對該字段定義如下:
0:預(yù)留
1:節(jié)點(diǎn)本地范圍
2:本地鏈路范圍
5:本地站點(diǎn)范圍
8:組織本地范圍
E:全球范圍
F:預(yù)留
其他的值沒有定義
下圖所示,顯示了節(jié)點(diǎn)本地范圍、鏈路本地范圍、站點(diǎn)本地范圍
IPv6任播地址
任播地址是IPv6特有的地址類型,它用來標(biāo)識一組網(wǎng)絡(luò)接口(通常屬于不同的節(jié)點(diǎn))。路由器會將目標(biāo)地址是任播地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給距離自己最近的一個網(wǎng)絡(luò)接口。適合于One-to-One-of-Mary(一對一組中的一個)的通信場合。接收方只需要是一組接口中的一個即可,例如移動用戶上網(wǎng)就需要因地理位置的不同,接入離自己最近的一個接收站,這樣才可以是移動用戶早地理位置上不受太多的限制。
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。僅看地址本身,節(jié)點(diǎn)是無法區(qū)分任播地址與單播地址的。所以,節(jié)點(diǎn)必須明確配置從而指明它是否為一個任播地址。目前,任播地址僅被用作目標(biāo)地址,且僅分配給路由器。
任播地址的用途之一是標(biāo)識一組路由器,該組路由器是屬于提供因特網(wǎng)服務(wù)的一個組織的。這樣的地址在IPv6選路頭中可用作直接地址,能夠使包的傳遞通過一個特定的匯聚地址系列。其他可能的用途是標(biāo)識連到一個特定子網(wǎng)的一組路由器。關(guān)于任播地址的嚴(yán)格定義仍然還在討論中,但以下特性是明確的:
(1)任播地址不能用作IPv6包的源地址
(2)任播地址不能指定給IPv6主機(jī),只能指定給IPv6路由器
IPv6接口標(biāo)識符
單播IPv6地址的最后64位是接口標(biāo)識符,該標(biāo)識符對于IPv6地址的64位前綴來說是唯一的。IPv6接口標(biāo)識符有以下幾種:
(1)由擴(kuò)展唯一標(biāo)識符(EUI-64)地址派生而來的64位接口標(biāo)識符。
(2)隨機(jī)生成的接口標(biāo)識符,隨時間而更改以提供一定的隱蔽性。
(3)在全狀態(tài)地址自動配置(例如,通過動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議IPv6版[DHCP6]過程中分配的接口標(biāo)識符)。
IPV6的基本命令
R1(config)# ipv6 unicast-routing //在路由器上開啟IPV6路由功能 R1(config-if)# ipv6 enable //在接口下啟用IPV6,會自動生成一個link-local地址 R1(config-if)# ipv6 address 2001::1/64 //指定一個IP地址,配置后會自動生成一個link-local地址 R1(config-if)# ipv6 address FE80:0:0:0:0123:0456:0789:0abc link-local //手工指定link-local地址 R1(config-if)# ipv6 address 2001:0410:0:1::/64 eui-64 //使用eui-64格式自動生成IPV6地址的低64位 R1(config-if)# ipv6 unnumbered //讓本接口使用另一個接口的MAC地址生成源地址 R1(config-if)# ipv6 mtu 1500 //配置接口的MTU值 R1(config-if)# ipv6 nd suppress-ra //關(guān)閉自動下發(fā)前綴 R1(config-if)# no split-horizon //關(guān)閉水平分割 注意IPV6的水平分割是在進(jìn)程下關(guān)閉,不是在接口下 R1# show ipv6 interface e0 //顯示IPV6接口的信息,包括IPV6地址,link-local地址,加入的組播地址及被請求節(jié)點(diǎn)組播地址
注意:串口和loopback口會借用以太口的MAC地址來生成link-local地址。
靜態(tài)路由
R1(config)#ipv6 route 2001::/64 e0 fe80::1234:abcd:1234:abcd (下一跳的link local地址)
RIP
在IPV6中使用UDP521端口,在IPV4中是520端口
使用組播地址:FF02::9
操作半徑15跳
R1(config)# ipv6 unicast-routing R1(config)# ipv6 router rip wolf //必須要有一個進(jìn)程號 R1(config-if)# ipv6 rip wolf enable //必須進(jìn)入接口下開啟接口的RIP
R1# show ipv6 route R1# show ipv6 route rip R1# show ipv6 rip R1# show ipv6 rip database
IPV6的metric值在起源路由器發(fā)出時和入口加1.IPV4是在出接口加metric值。
IPV6的水平分割是整個路由器開啟(在進(jìn)程中關(guān)閉),IPV4是在接口下開關(guān)的,在幀中繼的HUB-spoke模式中要關(guān)閉水平分割
OSPF
在IPV6中使用的是OSPFV3版
R1(config)# ipv6 router ospf 110 R1(config-router)# router-id 2.2.2.2 //必須手工指定一個IPV4地址的標(biāo)識,不能自動選擇 R1(config)# int s0 R1(config-if)# ipv6 ospf 110 area 0 //在接口下宣告 R1(config)# int lo0 R1(config-if)# ipv6 ospf 110 area 0 //環(huán)回口依然是主機(jī)路由,128位,可通過改網(wǎng)絡(luò)類型來改動 R1# show ipv6 route ospf R1(config)# int s0 R1(config-if)# ipv6 ospf neighbor 2001::2 //OSPF手工指鄰居在接口下做,而IPV4是在進(jìn)程下做
is-is
R1(config)# router isis R1(config-router)# net 49.0001.2222.2222.2222.00 R1(config-router)# log-adjacency-changes all //當(dāng)鄰居起來時出個提示 R1(config)# int s0 R1(config-if)# ipv6 router isis //IPV4的ISIS也是在接口下啟用
重分發(fā)直連
R1(config)# router isis R1(config-router)# redistribute connected //在IPV4中直接在ISIS進(jìn)程中重分布 R1(config)# router isis R1(config-router)# address-family ipv6 //在IPV6中重分發(fā)必須進(jìn)這一進(jìn)程 R1(config-router-af)# redistribute connected //重分發(fā)命令必須在address-family進(jìn)程中用
BGP
使用TCP179端口,和IPV4中一樣
R1(config)# router bgp 3 R1(config-router)# no autosummary R1(config-router)# bgp router-id 3.3.3.3 R1(config-router)# no synchronization R1(config-router)# neighbor 2001:13::1 remote-as 1 R1(config-router)# address-family ipv6 //進(jìn)入address-family進(jìn)程下 R1(config-router-af)# neighbor 2001:13::1 activate //在address-family進(jìn)程下激活,否則不起效 R1(config-router-af)# network 3::/64 R1# show bgp ipv6 neighbor R1# show bgp ipv6 summary //注意bgp與ipv6反過來了 R1# show bgp ipv6 R1# clear ip bgp * //清鄰居的命令和IPV4中一樣
IPV6 ACL
在IPV6中ACL只能用來過濾數(shù)據(jù)流,不能用來過濾路由。
在IPV6中,ACL必須命名,寫法類似IPV4命名訪問列表
1、標(biāo)準(zhǔn)的訪問列表可以基于源和目的進(jìn)行過濾
2、擴(kuò)展的訪問列表可以基于源地址、目的地址、傳輸層協(xié)議、源端口、目的端口及其他特性進(jìn)行過濾。
事實(shí)上IPV6沒有標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展之分了,就只有擴(kuò)展的,命名的ACL。
案例一:
R1(config)# ipv6 access-list wolf R1(config)# deny ipv6 2001:12::2/128 any R1(config)# permit ipv6 any any R1(config)# int s0 R1(config-if)# Ipv6 traffic-filter wolf out
案例二:在R1上,只允許2002:1::/64和2001:12::/64的路由傳給R3
R1(config)# ipv6 prefix-list wolf permit 2001:12::/64 R1(config)# ipv6 prefix-list wolf permit 2002:1::/64 R1(config)# ipv6 router rip xwx R1(config-router)# distribute-list prefix-list wolf out Serial1 R1(config)# clear ipv6 rip xwx
在IPV6中,分布列表后只能跟prefix,不能跟ACL
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