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1、 Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 1 IPv6 学习笔记 基础版 http:/ Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 2 1 Ipv6 编址 1.1 基础 1. 地址在简写的时候多个前导 0 可以省略成一个 0 一个或多个连续的 16 比特字段为 0 时，可用： ：表示，但只允许一个： ： 2. Ipv6 地址的 URL 表示： http:/ ipv6 地址 : 8080 /必须用 括起来 1.2 地址分类 1.2.1 单播地址 Prefix Hex Size Allocation 0000 0000 0000 00FF 1/256 Reserved 0000 0001
2、0100 01FF 1/256 Unassigned 0000 0010 0200 03FF 1/128 NSAP 0000 0100 0400 05FF 1/128 IPX - moving to Unassigned 0000 0110 0600 07FF 1/128 Unassigned 0000 1000 0800 0FFF 1/32 Unassigned 0001 0000 1000 1FFF 1/16 Unassigned 0010 0000 2000 3FFF 1/8 Aggregatable: IANA to registers 1. 可聚合全局单播地址 (Aggregatab
3、le global unicast address) 目前已经分配的全球单播地址前缀都是以 001 开头的， （2000： ： 到 3FFF:3FFF:.FFFF） Unicast Global 001 2001:/16 0010 0000 0000 0001 IPv6 InternetARIN, APNIC, RIPE NCC, LACNIC Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 3 2002:/16 0010 0000 0000 0010 6 to 4 transition mechanisms 2003:/16 0010 0000 0000 0011 IPv6 InternetR
4、IPE NCC 2400:0000:/19 2400:2000:/19 2400:4000:/21 0010 0100 0000 0000 IPv6 InternetAPNIC 2600:0000:/22 2604:0000:/22 2608:0000:/22 260C:0000:/22 0010 0110 0000 0000 0010 0110 0000 0100 0010 0110 0000 1000 0010 0110 0000 1100 IPv6 InternetARIN 2A00:0000:/21 2A01:0000:/23 0010 1010 0000 0000 0010 1010
5、 0000 0001 IPv6 InternetRIPE NCC 3FFE:/16 6bone 2. 本地站点地址 (Site-local address) 类似 IPV4 中的私有地址 以 FEC0： ：为前缀。其中前十 bits 固定为 1111111011，紧跟在后面的是连续 38bits 0。 对于站点本地地址来说，前 48bits 总是固定的。在接口 ID 和 48bits 特定前缀之间有 16bits 子网 ID 字段，供机构在内部构建 子网。站点本地地址不是自动生成的。 本地站点地址永远不会用于与全球 ipv6 因特网通信。一般用于内网通信 3. 链路本地地址 (Link-loc
6、al address) 以 FE80:/10 为前缀，11-64 位为 0，只能在连接到同一本地链路的节点之间使用，主要是用于 IPv6 的一些协议中（比如邻居 发现协议：NDP） 。 当一个节点启动 IPv6 协议栈时，节点的每个接口会自动配置一个链路本地地址。这种机制使得两个连接到 同一链路的 IPv6 节点不需要做任何配置就可以通信 。缺省网关使用链路本地地址 4. 特殊的地址 a) 未指定地址：全 0 地址 : 0:0:0:0:0:0/128 或者 :/128 该地址可以表示某个接口或者节点还没有 IP 地址，可以作为某些报文的源 IP 地址（比如作为 DAD 报文的源 IP DHCP
7、） 。 用于 IPv6 节点在没有获取 IPv6 地址时的 b) 回环地址：:1 0:0:0:0:0:1/128 或者:1/128 用于 IPv6 节点发送报文给自己 c) ipv4 兼容地址 在过渡技术中会使用到一些包含 IPv4 地址的 IPv6 地址， 为了让 IPv4 地址显得更加突出一些， 定义了内嵌 IPv4 地址 的 IPv6 地址格式。内嵌 IPv4 地址格式是过渡机制中使用的一种特殊表示方法。在这种表示方法中，IPv6 地址的部分使用 十六进制表示，IPv4 地址部分是十进制格式。 0:0:0:0:0:0:192.168.1.2 或者:192.168.1.2（96 个 0）
8、自动 ipv4 兼容隧道 nat-pt Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 4 1.2.2 Multicast 1. 地址结构 组播地址最高位前 8 位为 1 FFXX： ： Flags 为 0000 永久分配的 ; 为 0001 临时分配的 Scop 用来限制组播数据流在网络中发送的范围。 0：预留； l：节点本地范围；单个接口有效，仅用于 Loopback 通讯 2：链路本地范围； FF02:1 5：站点本地范围； 8：组织本地范围； E：全球范围； F：预留。 Group-ID 该字段长度可以为 112 位，用来标识组播组，而 112 位最多可以生成 2112 个组 ID ，R
9、FC2373 并没有 将所有的 112 位都定义成组标识，而是建议仅使用该 112 位的最低 32 位组 ID，将剩余的 80 位都置 0。 2. IPv6 有一些特殊的组播地址，这些地址有特别的含义 FF01:1(节点本地范围所有节点组播地址)； FF01 :2(节点本地范围所有路由器组播地址)； FF02:1(链路本地范围所有节点组播地址)； FF02:2(链路本地范围所有路由器组播地址)； 3. 被请求组播地址 在 IPv6 组播地址中，有一种特别的组播地址，叫做 Solicited-node 地址(请求节点组播地址)。 Solicited-node 地址是一种特殊用途的地址主要用于重复
10、地址检测（DAD）和替代 ipv4 中的 ARP。 Solicited-node地址由前缀FF02:1:FF00:0 / 104和ipv6单播地址的最后24位组成。 一个ipv6单播地址对应一个Solicited-node 地址。Solicited-node 地址受限范围为本地链路范围。 FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX，用于地址解析、DAD 4. 多播的 MAC 地址映射 Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 5 1.2.3 Anycast 适合于 One-to-One-of-Many(一对一组中的一个)的通信场合。接收方只需要是一组接口中的一个即可，如移动用户上网就
11、需要因地 理位置的不同而接入离用户最近的一个接收站，这样才可以使移动用户在地理位置上不受太多的限制。 1.2.4 接口ID 接口 ID 可以根据 IEEE EUI64 规范将 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 U/L 位为 1 表示全局唯一，为 0 表示本地唯一 接口 ID 也可由设备随机生成或者手工配置 1.2.5 所有节点必须具备的地址 链路本地地址 FE80:/10 回环地址 :1 Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 6 所有节点组播地址 FF01:1；FF02:1 分配的可聚合
12、全球单播地址 2000:/3 所使用的每个单播和任意播地址对应的被请求节点组播地址 FF02:1:FFxx:xxxx 其中 xx:xxxx 是每个单播或任意播地址的 低 24 比特 主机所属的所有组的组播地址 FF00:/8 以上是主机节点必须具备的地址，路由器的有所差异。 1.2.6 ipv6 地址配置方法 手工配置 自动配置 有状态地址自动配置（DHCPv6） 无状态地址自动配置 为了自动获得这个前缀，只要在路由器和主机之间运行一个协议即可。使用 NDP 协议的 Router Solicitation 恳求和 Router Advertisement 通告消息。前者用于发现路由器，并促使路
13、由器发送 Router Advertisement 消息 通报前缀信息 RA 源地址：目的地址：FF02:1 链路本地范围所有节点组播地址 RS 的源 ip 是由设备自动产生的 link-local 地址，目标 ip FF02:2 链路本地范围所有路由器组播地址 RA(ICMP 134) 接口自动产生 link-local 地址，具备 IP 连接能力 RS 133 RA 中包含前缀、生存期、缺省网关等信息 缺省情况下 ra 路由通告关闭，在接口下使用 no ipv6 nd suppress-ra 2 Header 1. 报头格式 Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 7 a) 基本的
14、IPv4 报头包含 12 的字段，20 个字节长。options 和 padding 字段在需要时添加。 IHL 包头长度； Total Length 总长度； b) 基本的 IPv6 报头 40 个 8 位 bit,即 40 个字节长。 c) IPv6 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。 d) 几个字段的含义 下一个报头(Next Header)： 该字段定义了紧跟在 IPv6 报头后面的第一个扩展报头(如果存在)的类型，或者上层协议数据单 元中的协议类型。 跳限制(Hop Limit)： 类似于 IPv4 中的 TTL 字段。它定义了 IP 数据包所能经
15、过的最大跳数。每经过一个路由器，该 数值减去 1，当该字段的值为 0 时，数据包将被丢弃 FlowLabel： 2. 扩展报头 在 IPv6 中，v4 中的选项被移到了扩展报头中。中间路由器就不需要处理每一个可能出现的选项，提高了路由器处理数据包的 速度，提高了其转发性能。在扩展报头链的最后就是有效负载。 扩展报头可选，只有需要该扩展报头对应的功能，发送主机才会添加相应扩展报头 逐跳选项报头(Hop-byHop Options Header) 传送路径上每个路由器都要处理，用于巨型数据包和路由器警报。如 RSVP 资源预留协议 目标选项报头(Destination Options Header
16、) 向目标通告信息 路由报头(Routing Header) 强制经过特定路由器 分段报头(Fragment Header) 认证报头(Authentication Header) 封装安全有效载荷报头(Encapsulating Security Payload Header) Ipv6 SPOTO 全球 培训 项目 人才 8 3. MTU IPv4 中，一个链路的最小 MTU 长度是 68 个字节，一个 IPv4 的最大长度是 60 个字节。 IPv6 最小 MTU 长度是 1280 个字节 3 ICMPv6（rfc2463） 3.1 Foundation ICMPv6 是 IPv6 的基础协议之一。协议号 58，该协议号在下一个包头字段中。 ICMP
