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1、HM-046 IPV6技术ISSUE 5.1日期：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与IPv4相比，IPv6具有以下特点：n 近乎无限的地址空间n 更简洁的报文头部n 内置的安全性n 更好的QoS支持n 更好的移动性引入n 了解IPv6地址分类和格式以及配置方法n 了解IPv6报文结构n 了解IPv6路由协议及基本配置方法n 了解IPv6主要过渡技术，包括隧道技术及协议转换技术及基本配置方法课程目标学习完本课程，您应该能够：n IPv6基础知识n IPv6单播数据转发基础n IPv6路由协议n IPv6主要过渡技术目录5IPv6基础知识lIPv6地址分类 lIPv6报文
2、格式6IPv6地址表示l IPv6地址与IPv4地址表示方法有所不同 用十六进制表示，如： FE08:. 4个十六进制数一组，中间用“:”隔开，如： 2001:12FC:. 每组开头的零可以省略，连续的一个或者多个全零组 可用“:”表示，如： 1:2:ACDR:. 地址前缀长度用“/xx”来表示，如： 1:1/64l 以下是同一个地址不同表示法的例子： 0001:0123:0000:0000:0000:ABCD:0000:0001/96 1:123:0:0:0:ABCD:0:1/96 1:123:ABCD:0:1/7IPv6地址表示0010000000000001 00000100000100
3、00 0000000000000000 0000000000000001 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 01000101111111110010000000000001000001000001000000000000000000000000000000000001 00000000000000000000000000000000000000000000000001000101111111112001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff2001:410:0:1:0:0:0:45ff2001:
4、410:0:1:8IPv6地址分类l单播地址（Unicast Address）l组播地址（Multicast Address）l任播地址（Anycast Address）9单播地址lIPv6单播地址分类：全球单播地址 例 2001:A304:6101:1:E0:F726:4E58 链路本地地址 例 FE80:E0:F726:4E58站点本地地址 例 FEC0:E0:F726:4E10组播地址l Flags 用来表示permanent或transient组播组 l Scope 表示组播组的范围 l Group ID 组播组ID0：预留 1：节点本地范围 2：链路本地范围 5：站点本地范围11IP
5、v6地址新类型 任播（Anycast）l 用于标识一组网络接口 l 目标地址为任播地址的数据包将发送给最近 的一个接口 l 适合于One-to-One-of-Many的通讯场合 l 任播地址采用单播地址空间Whos Gateway?Im nearest 12IPv6报文格式lIPv6数据包由一个基本报头加上0个或多个扩 展报头再加上上层协议单元构成。13IPv6基本报头l备注version=6Traffic Class IPv4 TOSFlow Label用于标识数据流Next Header IPv4 ProtocolHop Limit IPv4 TTLPayload Length指示该IP报
6、文负荷长度Source和Destination地址都是128位IPv4IP14来个真的！l 一个IPv6数据包15IPv6扩展报头l IPv6扩展报头实现了一些IP层的可选功能，扩展报头位于上层封装和IPv6基本报头之间l 主要的扩展报头：Hop-by-Hop Options headerDestination Options headerRouting headerFragment headerAuthentication headerEncapsulating Security Payload 16扩展报头的一个举例-Routing HeaderlRouting Header的作用在于指定
7、数据包在到 达目的地之前须经过特定的中间节点17一个带Routing Header报文的转发流程SI1I2I3DSource Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I1 Segments Left = 3Address1 = I2Address2 = I3Address3 = D Source Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I2 Segments Left = 2Address1 = I1Address2 = I3Address3 = DSource Addres
8、s = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I3 Segments Left = 1Address1 = I1Address2 = I2Address3 = DSource Address = S Hdr Ext Len = 6Destination Address = D Segments Left = 0Address1 = I1Address2 = I2Address3 = I18扩展报头的顺序l 逐跳选项报头 l 目的选项报头（当存在路由报头时，用于中 间节点） l 路由报头 l 分片报头 l 身份验证报头 l 封装安全有效载荷报头 l 目的
9、选项报头（用于目的节点）19典型的IPv6数据包l 每一种扩展报头其实也有自己特定的协议号 ，例如：路由报头为43，AH报头为51 l 每一个基本报头和扩展报头的Next Header 域标识后面紧接的内容IPv6报头 Next Header=6TCP段IPv6报头 Next Header=43IPv6报头 Next Header=43路由报头 Next Header=6路由报头 Next Header=51AH报头 Next Header=6TCP段TCP段20小结l IPv6地址分类及表示l IPv6数据报文格式n IPv6基础知识n IPv6单播数据转发基础n IPv6路由协议n IPv
10、6主要过渡技术目录22IPv6单播数据转发基础n 无状态地址自动配置n 链路层地址解析23IPv6地址配置方法l 手工配置l 有状态地址自动配置（DHCPv6）l 无状态地址自动配置24IPv6地址结构l IPv6地址 = 前缀 + 接口标识 前缀：相当于v4地址中的网络ID 接口标识：相当于v4地址中的主机ID 2001:A304:6101:1:E0:F726:4E582001:A304:6101:1E0:F726:4E58前缀接口标识25无状态地址自动配置前缀获得RS报文RA报文l 主机发送Router Solicitation报文 l 路由器回应Router Advertisement报
11、文 l 主机获得前缀及其它参数 l 其实路由器会周期性地向外发送RA报文1:1/26无状态地址自动配置接口ID生成lIEEE EUI64规范是其中最重要的一种生成方 法 l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l48位MAC地址l64位接口ID27重复地址检测（DAD）l 重复地址检测（Duplicate Address Detection）确保网络中无两个相同的单播地址l 任何主机使用的单播地址均需做DADl 未经过DAD检测的地址暂时不可用，称为“tentative地址”l 经过DAD检测后，没有冲突的地址可以使
12、用，如果有冲突，则该地址不能使用28重复地址检测（DAD）过程l获得临时地址（tentative地址）的主机发送NS报文 （ Neighbor Solicitation）给该临时地址所对应的 solicited-node组播地址，该报文中包含自己想使用 的地址 l如果有人用NA报文（Neighbor Advertisement） 响应，并报告自己已使用该地址，则该临时地址不可 用 l如果无人响应，则认为没有地址冲突发生，该地址 正式可用1:1/64NS报文NA报文29Solicited-Node组播地址l IPv6中特有的组播地址用于DAD和获取本地链路上邻居节点的链路层地址（地址解析）等l
13、Solicited-Node组播地址生成过程接口ID的后24位：XX:XXXX前缀FF02:0:0:0:0:1:FFFF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX30无状态地址自动配置的报文l Router Solicitation l Router Advertisement l Neighbor Solicitation l Neighbor Advertisementl 所有报文都基于ICMPv6报文31IPv6单播数据转发基础n 无状态地址自动配置n 地址解析32地址解析l IPv6取消了ARP协议 l 通过邻接点请求报文（NS）和邻接点公告报文（ NA）的交互来解析链路层地址依然是
14、利用ICMPv6报文！33地址解析l 发送主机在接口上发送组播NS报文，该报 文的目的地址为目标IP地址所对应的请求节 点组播地址（Solicited-node），在其中也 包含了自己的链路层地址 l 目标主机收到NS报文后，就会了解到发送 主机的IP地址和相应链路层地址 l 目标主机向源发送主机发送一个邻接点公告 报文（NA），该报文中包含自己的链路层地 址34地址解析示意图1:1/64MAC_A1:2/64MAC_BNS报文 Source Address:1:1 Link layer Address:MAC_A Destination Address:FF02:1:FF00:2NA报文Source Address:1:2 Link layer Address:MAC_B Destination Address:1:1PC1PC35小结l IPv6除了手动配置和有状态配置外，还提供了无状态自动配置方法l IPv6取消了ARP协议，使用了一系列的ICMPv6报文来解析链路层地址l 这都是用一系列ICMPv6报文来实现的n IPv6基础知识n IPv6单播数据转发基础n IPv6路由协议n IPv6主要过渡技术目录37IPv6路由协议n 静态路由配置n 动态路由配置www.h3c.co
