一、IPv6简介


1.IPv6早期被称为IPng(下一代),是目前IP协议的最新版本


IP协议是一种网络层协议,由IP协议构建的数据通信网络可以提供高效的数据、语音和图像传输服务。目前互联网上广泛使用的IP协议是IPv4版本。随着互联网的快速发展,人们在充分享受IPv4协议简单高效的同时,也意识到IPv4的32位地址空间不够用。因此,必须建立新的知识产权标准。


2.海量IPv6地址空间


IPv6最根本的变化是为未来世界提供可确定的地址空间需求。基于移动设备的应用程序,如个人数字设备(PDAs)、移动电话、汽车、家庭网络和其他移动数据通信设备,都需要可以全局确定的地址。IPv6将网络地址的位数从32位扩展到128位,这意味着它可以为地球上任何需要联网的设备提供唯一确定的地址。正是因为有了全球可识别的地址,IPv6才提供了全球可访问的地址、端到端的安全通信,以及对所有需要地址的应用程序和服务的支持。此外,丰富的IPv6地址空间消除了网络中的NAT瓶颈,提高了网络效率。


二、IPv6地址


IPv6地址有128位长,比32位的IPv4地址复杂得多。目前,IPv6地址由一串十六进制数字表示,每16位用分号(:)隔开。格式如下:x  : x  3360 x  3360 x  3360 x  3360 x  : x。以下是两个IPv6地址示例:


2001:0 db  8:7654:3210: fed  : ba  983360765433603210


1080:0:0:0336003360833608003360200c  :417 a


通常,IPv6地址包含连续的0。为了避免IPv6地址表示的复杂性,可以将连续的零缩写为两个冒号(:)。表1的缩写格式列出了IPv6地址。IPv6地址的一部分可以使用两个冒号。您可以在一个接口上配置多个地址,但只能配置一个链路本地地址。请注意,两个冒号(:)在IPv6地址中只能出现一次,并且只能表示最长的连续0。IPv6地址中十六进制数字的表示不区分大小写。IPv6地址结构和IPv6基础知识,花一分钟时间了解一下


环回地址可以是网络节点向自身发送IPv6数据包的地址。该环回地址的功能与IPv4环回地址(127.0.0.1)相同。请注意,无法在物理接口上配置IPv6的环回地址。原始地址或目的地址为IPv6环回地址的数据包必须留在生成它的网络节点上,并且不能出现在网络上。链路IPv6路由器不能转发带有IPv6环回地址的数据包,无论它们是原始地址还是目的地址。


三.单播地址


IPv6单播地址用于识别网络节点的接口。当数据包的目的地址是单播地址时,它将被发送到标有该地址的网络接口。IPv6路由器应支持以下单播地址类型:


全局可聚合地址:是一个可以聚合的全局地址。


现场本地地址:区域中的地址(由IETF提议删除)


链路本地地址: 链路接口地址


兼容IPv4的IPv6地址:与IPv4兼容的地址


第四,可以聚合的全局地址


聚合全局地址是具有全局聚合IPv6前缀的地址。这种结构化的全球化


单播地址可以对路由前缀进行严格的聚合,可以大大减少整个路由表中的路由数量,减少路由数量


复杂性。汇聚的全局地址用来标记链路地址,可以进行多级路由汇聚一直到顶层互联网


服务提供商。全球化融合IPv6地址被定义为全球化路由前缀、子网号和接口地址。除.之外


对于以二进制000开头的地址,所有全局IPv6单播地址都有64位接口地址。目前,全球化


的单播地址分配范围从二进制001 (2000:3360/3)开始。下图显示了全局汇聚单播位置的网格


打字。


前缀从2000:/3 (001)到E000:/3 (111)的地址需要64位从机(EUI)-64格式的接口地址。IANA(互联网分配号码管理局)将2000:3360/16的IPv6地址空间分配给各地区的地址注册机构进行分配,如APNIC。在正常情况下,全局聚合IPv6地址包含一个48位全局路由前缀和一个16位子网号或站点级聚合器服务级别协议。根据IPv6的全局汇聚单播地址格式文件(RFC  2374),全局路由前缀包括两层层次结构:顶层聚合器- TLA和下一层聚合器- NLA。现在,IETF决定从RFCs中删除TLS和NLA的区域规定,这样可以使路由收敛更加灵活。在一些已经采用RFC  2374中收敛模式的网络中,它们可以继续使用原始模式。16位子网标记称为子网号,不同的组织可以使用它来区分其内部地址分配。子网号与IPv4子网非常相似,因此它可以有多达65,535个子网。接口地址用于标识链路接口的接口地址在链路必须是唯一的。它们可以是64位接口地址中的任何一个,只要它们是唯一的。在大多数情况下,接口地址可以从链路层的地址中导出。在全局汇聚IPv6地址中,接口地址必须为64位长,并采用修改后的EUI-64格式。修改后的EUI-64格式的接口地址可以从以下生成方法之一生成:所有IEEE  802接口类型(如以太网、FDDI等。),MAC地址中OUI(组织唯一标识)的前三个八位字节(24位)第四个和第五个八位字节是FFFE,最后三个八位字节(24位)复制MAC地址的最后24位。最后,64位接口地址的第一个八位字节的第七位(U/L)表示接口地址是本地化的还是本地的:0表示本地地址,1表示世界上唯一的接口地址。对于其他接口类型(如串行接口、环回接口、自动柜员机接口、帧中继接口和隧道接口,IPv6 overlaytunnel除外),接口地址的结构采用类似于IEEE  802接口类型的方法:媒体访问控制地址来自设备媒体访问控制地址池中的第一个媒体访问控制地址。当接口类型是IPv6覆盖隧道时,接口地址是较低的32位IPv4地址加上较高的全零。注意,当接口类型为PPP时,两端不同的接口可能有相同的MAC地址;此时,两端的设备需要重新协商和重新选择接口地址,直到它们是唯一的。网络设备的第一个媒体访问控制地址用于构建PPP接口地址。当网络设备没有IEEE802类型接口时,链路本地的IPv6地址生成如下:


1.路由器请求MAC地址(从路由器自己的MAC地址池中)。


2.如果没有可用的媒体访问控制地址,路由器的序列号可以用作链路本地地址。


3.如果序列号不可用,路由器将使用MD5算法创建一个具有自己名称的MAC地址。


动词(verb的缩写)站点-本地地址


站点本地地址是EUI-64格式的IPv6单播地址,前缀为FEC  0333 603360/10,16位子网号加64位。站点本地地址与IPv4中的私有地址空间10.0.0.0/8非常相似。可以在没有全局唯一地址前缀的区域内搜索路由。站点本地地址可以被认为是私有地址,因为它只能在严格限制的区域使用。下图显示了站点本地地址。IPv6路由器不能将源地址或目的地址为站点本地的数据包转发到区域外。


不及物动词链接-本地地址


链路本地地址是IPv6单播地址,其链路本地前缀为FE80:/10(1111 1110 10),已被修改


的EUI-64地址格式是自动生成的。链路本地地址可用于邻居发现协议和无状态自动配置过程。同一链路上的节点可以使用链路本地地址进行通信。不需要站点本地地址或全局单播地址。下图显示了链路本地地址的结构。


IPv6路由器不能将带有链路本地源地址或目的地址的数据包转发到其他网络或链路。


七、IPv4兼容的IPv6地址


IPv4兼容的IPv6地址是IPv6单播地址,其高96位全部为0,低32位为IPv4地址。IPv4兼容的IPv6地址可以表示为0:0:033600:0336003360033600336003360 a  . b  . c  . d或:A。整个128位IPv4兼容的IPv6地址是将网络节点的IPv4地址直接植入IPv6地址的低32位。运行IPv4和IPv6双栈时,IPv4兼容的IPv6地址用于使用自动隧道。下图显示了兼容IPv4的IPv6地址格式。八、任播地址


任播地址是属于多个网络节点接口的IPv6地址。以任播地址为目的地址的数据包将被转发到最近的网络接口。接口之间的距离由路由的计算结果决定。就地址结构而言,选播地址与单播地址是分不开的,因为选播地址存在于单播地址的地址空间中。但是当一个单播地址可以被多个网络接口接收时,它就是任播地址。任播地址需要在网络节点上明确定义:这个地址是任播地址。


九.多播多播地址


前缀为FF00:3360/8 (11111111)的IPv6地址意味着它是IPv6多播地址。当数据包的目的地址是组播地址时,它将被复制并转发给多个网络的接收者。多播地址前缀的第二个八位字节代表多播地址的范围。这个八进制数分为两部分:0000的前四位代表永久组播地址,0001的前四位代表临时组播地址;最后四位代表多播范围。目前定义了1、2、5、8或E,分别代表不同的组播范围。


IPv6设备(主机和路由器)必须加入以下多播组(必须接收相应的多播数据包):


所有节点的所有节点多播组


ff02:03:033600:0336003360033600336003(链路-本地范围)


销售节点请求多播组


ff  02:0:0:03:03360033601:ff  003360000/104用于对应单播地址和选播地址。


IPv6路由器必须加入所有路由器多播组


ff  02:0:033600336003:0330033003300330033003:2(链路本地范围)。


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