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1、华为3Com培训中心IPv6技术基础田海荣tianhaironghuawei-Version 1.0引入lIPv4取得了极大的成功lIPv4地址资源的紧张限制了Internet的进一步发展lNAT、CIDR、VLSM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。l新技术的出现对IP协议提出了更多的需求1引入与IPv4相比，IPv6具有以下特点：l近乎无限的地址空间l更简洁的报文头部l内置的安全性l更好的QoS支持l更好的移动性1学习目标l了解IPv6地址分类和格式以及配置方法l了解IPv6报文结构l了解IPv6路由协议及基本配置方法l了解IPv6主要过渡技术，包括隧道技术及协议
2、转换技术及基本配置方法学习完本课程，您应该能够：1课程内容第一章 IPv6基础知识第二章 ND机制第三章 IPv6路由协议第四章 IPv6主要过渡技术1第一章 IPv6基础知识lIPv6地址分类 lIPv6报文格式1IPv6地址表示lv6地址与v4地址表示方法有所不同用十六进制表示，如： FE08:.4位一组，中间用“:”隔开，如： 2001:12FC:.若以零开头可以省略，全零的组可用“:”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:0000:0001/961
3、:123:0:0:0:ABCD:0:1/961:123:ABCD:0:1/961IPv6地址表示1000000000000001 0000010000010000 0000000000000000 0000000000000001 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 01000101111111111000000000000001000001000001000000000000000000000000000000000001 0000000000000000000000000000000000000000000000000100
4、0101111111112001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff2001:410:0:1:0:0:0:45ff2001:410:0:1:45ff1IPv6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）l特殊地址地址类型二进制前缀IPv6标识未指定00.0 (128 bits):/128环回地址00.1 (128 bits):1/128组播11111111FF00:/8链路本地地址1111111010FE80:/10网点本地地址1111111011FEC0:/1
5、0全局单播（其他）1单播地址lIPv6单播地址分类：全局单播地址 例 2001:A304:6101:1:E0:F726:4E58 链路本地地址 例 FE80:E0:F726:4E58网点本地地址 例 FEC0:E0:F726:4E581组播地址lFlags用来表示permanent或transient组播组lScope表示组播组的范围lGroup ID组播组IDScope: 0：预留 1：节点本地范围 2：链路本地范围 5：站点本地范围1IPv6地址新类型 任播（Anycast）l用于标识一组网络接口l目标地址为任播抵制的数据报将发送给最近的一个接口l适合于One-to-One-of-Many
6、的通讯场合Whos Gateway?Im nearest one.1IPv6报文格式lIPv6数据包由一个基本报头加上0个或多个扩展报头机上层协议单元构成。1IPv6基本报头l备注version=6Traffic Class IP V4 TOSFlow Label用于指示流Next Header IP V4 ProtocolHop Limit IP V4 TTLPayload Length指示该IP报文负荷长度Source和Destination地址都是128位IPv4IPv61来个真的！l一个IP V6数据包1IPv6扩展报头lIPv6将一些IP层的可选功能实现在上层封装和基本IPv6头部之
7、间的扩展头部中l主要的扩展报头：Hop-by-Hop Options headerDestination Options headerRouting headerFragment headerAuthentication headerEncapsulating Security Payload header1扩展报头的一个举例-Routing HeaderlRouting Header的作用在于使得数据包经过指定的中间节点到达目的地。1一个带Routing Header报文的转发流程SI1I2I3DSource Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination A
8、ddress = I1 Segments Left = 3Address1 = I2Address2 = I3Address3 = DSource Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I2 Segments Left = 2Address1 = I1Address2 = I3Address3 = DSource Address = S Hdr Ext Len = 6 Destination Address = I3 Segments Left = 1Address1 = I1Address2 = I2Address3 = DSou
9、rce Address = S Hdr Ext Len = 6Destination Address = D Segments Left = 0Address1 = I1Address2 = I2Address3 = I31扩展报头的顺序l逐跳选项报头l目标选项报头（当存在路由报头时，用于中间目标）l路由报头l片段包头l身份验证报头l封装安全有效载荷报头l目标选项报头（用于最终目标）1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51l每一个基本报头和扩展报头的protocol字段标识后面紧接的内容IPv6报头 Next Header=6TCP段
10、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1小结lIPv6地址分类及表示lIPv6数据报格式1课程内容第一章 IPv6基础知识第二章 ND机制第三章 IPv6路由协议第四章 IPv6主要过渡技术1第二章 ND机制l l第一节第一节无状态地址自动配置无状态地址自动配置l第二节 地址解析1IPv6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1IPv6地址结构lIPv6地址 = 前缀 + 接口标识前缀
11、：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ID2001:A304:6101:1:E0:F726:4E582001:A304:6101:1E0:F726:4E58前缀接口标识1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1:1/641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IDMAC地址的唯一性保证了接口ID的唯一性设备自动生成
12、，不需人为干预l48位MAC地址l64位接口ID1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任何地址均需做DADl地址配置给接口前称为“tentative地址”，暂时不可用l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1重复地址检测（DAD）过程l获得临时地址的主机发送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
13、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1Solicited-Node组播地址lIPv6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lSolicited-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:XXXX1无状态地址自动配置的报文lRouter SolicitationlRouter AdvertisementlNeighbor SolicitationlNeighbor Advertise
14、mentl所有报文都基于ICMPv6报文1第二章 ND机制l第一节 无状态地址自动配置l l第二节第二节地址解析地址解析1地址解析lIPv6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利用ICMPv6报文！1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1地址解析示意图1:1/6
15、4MAC_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:1:1PC1PC21小结lIPv6中ND机制功能非常强大，很多功能都与此相关lIPv6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lIPv6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1课程内容第一章 IPv6基础知识第二章 ND机制第三章 IPv6路由协议第四章 IPv6主要过渡技术1第三章 IPv6路由协议l l第一节第一节静态路由配置静态路由配置l第二节 动态路由配置1静态路由l配置命令ipv6 route-static ip-address prefix-length interface-name nexthop-address | gateway-address preference preference-value l缺省路由 ipv6 route-static : 0 2:2Destination : :
