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1、第0页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/255第7章IPv6协议第1页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 1
2、99/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/255学习目标学习目标l掌握IPv6协议基础，包括IPv6的数据包封装、地址表示方式和配置；l掌握IPv6地址分类，包括IPv6单播地址、组播地址和任意地址；l掌握IPv6路由协议的配置，包括IPv6静态
3、路由、默认路由和汇总路由的配置。第2页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/255目录目录7.1IPv6协议概述7.1.1IPv4与IPv67.1.2IPv6
4、数据包封装7.1.3IPv6地址表示方式7.1.4IPv6地址配置7.2IPv6地址分类7.3IPv6路由第3页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557
5、.1.1 IPv4与与IPv6lIPv4局限性IPv4是目前广泛部署的互联网协议，经过多年的发展，已非常成熟，易于实现，得到所有厂商和设备的支持，但也有一些不足之处。n能够提供的地址空间不足且分配不均n互联网骨干路由器的路由表非常庞大第4页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 24
6、5/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.1 IPv4与与IPv6lIPv6优势IPv6采用128位地址长度，其地址数量总数可达2128个，它能让地球上每一粒沙子都可拥有一个IP地址。这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为万物互联所限制的IP地址数量扫清了障碍。因此，相比IPv4，IPv6具有诸多优点：n地址空间巨大n层次化的路由设计n效率高，扩展灵活n支持即插即用n更好的安全性保障n引入了流标签的概念第5页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/
7、0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.2 IPv6数据包封装数据包封装lIPv6数据报封装IPv4IPv6版本首部长度区分服务总长度标识标志片偏移生存时间协议首部校验和源地址目的地址可选字段（长度可变）填充版本流量分类流标签有效负载下
8、一头部跳数限制源地址目的地址拓展报头基本报头第6页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.2 IPv6数据包封装数据包封装lIPv6基本报头p不同
9、于IPv4报头长度为2060Byte，IPv6基本报头是定长40Byte，其中包含8个字段。IPv6基本报头字段解释Version:4bit，指定IPv6，数值=6；TrafficClass:8bit，用来区分不同类型或优先级的IPv6数据包；FlowLabel:20bit，用作标识同一个数据流，此字段为IPv6新增字段；PayloadLength:16bit，数据包的有效载荷；NextHeader:8bit，指明跟在基本报头后面是哪种扩展报头或者上层协议中的协议类型；SourceAddress:128bit，数据包的源IPv6地址，必须是单播地址；DestinationAddress:128
10、bit，数据包的目标IPv6地址，可以是单播或组播地址。第7页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.2 IPv6数据包封装数据包封装l常见上层协
11、议及对应的NextHeader值，其中包含6个IPv6扩展报头，4个IPv6相关协议。NextHeader值对应扩展展报头或高或高层协议类型型0逐跳选项扩展报头6TCP17UDP43路由（选择）扩展报头44分段扩展报头50ESP(封装安全净载)扩展报头51AH(认证)扩展报头58ICMPv660目的选项扩展报头89OSPFv3第8页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21
12、RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.2 IPv6数据包封装数据包封装lIPv6扩展报头pIPv6扩展报头被当作IPv6静载荷一部分，计算在IPv6基本报头的PayloadLength字段内；第9页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1
13、RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.2 IPv6数据包封装数据包封装lIPv6扩展报头p逐跳选项扩展报头和目的选项扩展报头的数据部分都采用类型-长度-值（TLV）的选项设计。pIPv6扩展报头字段解释nOption Type:8bit，标识类型，最高2位表示当设备部识别此扩展报头时的处理方法。nOpt Data Len:8bit，标识OptionDat
14、a部分的长度，最大为255，单位是Byte，不包含OptionType和OptDataLen部分的长度。nOption Data:长度可变，最大为255Byte，包含选项的具体数据内容。选项类型型OptionType选项数据数据长度度OptionDataLen选项数据数据OptionData第10页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RG
15、B 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.3 IPv6地址表示方式地址表示方式lIPv6地址表示方式p对IPv6来说，将每16位分成1块，一共分为8块，每块用“:”相隔，如下是IPv6地址的完整表达：10000000000001:0000111111100100:0000000000000001:2c00:0000:0000:0001:0ba12001:0fe4:0001:第11页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE
16、 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235/92/1RGB 137/137/137RGB 35/24/21RGB 221/221/221RGB 233/140/128RGB 159/0/1RGB 245/220/87RGB 240/133/0RGB 181/181/181RGB 89/87/87RGB 255/255/2557.1.3 IPv6地址表示方式地址表示方式lIPv6地址表示方式的简化规则p每一个地址块起始部分0可省略p有1个或连续多个0组成的地址块可用:取代2001:0fe4:0001:2c00:0000:0000:0001:0ba12001:fe4:1:2c00:0:0:1:ba12001:fe4:1:2c00:0:0:1:ba12001:fe4:1:2c00:1:ba1第12页PANTONE 186CRGB 200/16/46PANTONE 185CRGB 199/0/11品牌色RGB 234/90/79RGB 120/0/15辅助色RGB 248/181/60RGB 235
