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  • 认识IP V6 地址

    千次阅读 2008-03-05 16:16:00
    IPV6 IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF小组(Internet工程任务组Internet Engineering Task Force)设计的用来替代现行的IPv4(现行的IP)协议的一种新的IP协议。...

    IPV6

    IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF小组(Internet工程任务组Internet Engineering Task Force)设计的用来替代现行的IPv4(现行的IP)协议的一种新的IP协议。  
        我们知道,Internet的主机都有一个唯一的IP地址,IP地址用一个32位二进制的数表示一个主机号码,但32位地址资源有限,已经不能满足用户的需求了,因此Internet研究组织发布新的主机标识方法,即IPv6。在RFC1884中(RFC是Request for Comments document的缩写。RFC实际上就是Internet有关服务的一些标准),规定的标准语法建议把IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号(:)分开,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39

        IPv6相对于现在的IP(即IPv4)有如下特点:

        扩展的寻址能力  
        IPv6将IP地址长度从32位扩展到128位,支持更多级别的地址层次、更多的可寻址节点数以及更简单的地址自动配置。通过在组播地址中增加一个“范围”域提高了多点传送路由的可扩展性。还定义了一种新的地址类型,称为“任意播地址”,用于发送包给一组节点中的任意一个;
        简化的报头格式  
        一些IPv4报头字段被删除或变为了可选项,以减少包处理中例行处理的消耗并限制IPv6报头消耗的带宽;
        对扩展报头和选项支持的改进  
        IP报头选项编码方式的改变可以提高转发效率,使得对选项长度的限制更宽松,且提供了将来引入新的选项的更大的灵活性;
        标识流的能力  
        增加了一种新的能力,使得标识属于发送方要求特别处理(如非默认的服务质量获“实时”服务)的特定通信“流”的包成为可能;
        认证和加密能力  
        IPv6中指定了支持认证、数据完整性和(可选的)数据机密性的扩展功能。

    IPv6地址语法 

    IPv4地址表示为点分十进制格式,32位的地址分成48位分组,每个8位写成十进制,中间用点号分隔。而IPv6128位地址则是以16位为一分组,每个16位分组写成4个十六进制数,中间用冒号分隔,称为冒号分十六进制格式。  

    下面试举一例,先看一个以二进制形式表示的IPv6地址:   

     0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011  

     0000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010  

     该128位地址以16位为一分组可表示为: 

     0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 

     0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010 

     每个16位分组转换成十六进制并以冒号分隔: 

     21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A 

     IPv6可以将每4个十六进制数字中的前导零位去除做简化表示,但每个分组必须至少保留一位数字。去除前导零位后,上述地址可写成: 

     21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 

    零压缩 

    某些类型的地址中可能包含很长的零序列,为进一步简化表示法,IPv6还可以将冒号十六进制格式中相邻的连续零位进行零压缩,用双冒号“::”表示。 例如链路本地地址FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2可压缩成FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2;多点传送地址FF02:0:0:0:0:0:0:2压缩后,可表示为FF02::2 

    要想知道“::”究竟代表多少个“0”,我们可以做这样的计算:用8去减压缩后的分组数,再将结果乘以16。例如,在地址FF02::2中,有两个分组(“FF02”分组和“2”分组),那么被压缩掉的“0”共有(8-2*16 = 96位。 

    值得注意的是,在一个特定的地址中,零压缩只能使用一次,也就是说,在任意一个冒号分十六进制格式中只能出现一个双冒号“::”,否则我们就无法知道每个“::”所代表的确切零位数了。 

    IPv6 前缀 

    前缀是地址中具有固定值的位数部分或表示网络标识的位数部分。IPv6的子网标识、路由器和地址范围前缀表示法与IPv4采用的CIDR标记法相同,其前缀可书写为:地址/前缀长度。例如21DA:D3::/48是一个路由器前缀,而21DA:D3:0:2F3B::/64是一个子网前缀。 

    注意:在IPv4实现中普遍使用的被称为子网掩码的点分十进制网络前缀表示法在IPv6中已不再使用,IPv6仅支持前缀长度表示法。

    IPv6地址类型 

        IPv6地址是独立接口的标识符,所有的IPv6地址都被分配到接口,而非节点。由于每个接口都属于某个特定节点,因此节点的任意一个接口地址都可用来标识一个节点。IPv6有三种类型地址: 

       

    单播

    用于确认单独接口的一个地址。发往单播地址的数据包被发送到该地址所确认的接口。按照数据包的可到达性,单播支持以下类型的地址

    1、全球单播地址

    能够全球到达和确认的地址。全球单播地址由一个全球选路前缀、一个子网ID 和一个接口ID 组成。当前全球单播地址分配使用的地址范围从二进制值001 (2000::/3) 开始,即全部IPv6 地址空间的八分之一。

    2、站点本地单播地址:

    只能在客户站点内到达和确认的地址,类似于IPv4 专用地址10.0.0.0/8 192.168.0.0/16。站点本地单播地址包含一个FEC0::/10 前缀、子网ID 以及接口ID

    3、链路本地单播地址:

    只能由与同一本地链路相连的节点到达和确认的地址。链路本地单播地址使用FE80::/ 10 前缀和一个接口ID

     单播地址interface ID 的64位的来历

            另外单播还包括一些其他特殊的地址 

      在IPv4IPv6的迁移过渡期,两类地址并存,我们还将看到一些特殊的地址类型:   

      IPv4兼容地址 

      IPv4兼容地址,可表示为0:0:0:0:0:0:w.x.y.z::w.x.y.zw.x.y.z是以点分十进制表示的IPv4地址),用于具有IPv4IPv6两种协议的节点使用IPv6进行通信。    

      IPv4映射地址 

      IPv4映射地址是又一种内嵌IPv4地址的IPv6地址,可表示为0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z::FFFF:w.x.y.z。这种地址被用来表示仅支持IPv4地址的节点。    

      6to4地址 

    6to4地址用于具有IPv4IPv6两种协议的节点在IPv4路由架构中进行通信。6to4是通过IPv4路由方式在主机和路由器之间传递IPv6分组的动态隧道技术。

     

    任播

    任播地址是分配给一套属于不同节点的接口的全球地址(如图所示)。发往一个任播地址的数据包被发送到

    最近的接口。任播地址具有以下限制:

    任播地址不得用作IPv6 数据包的源地址。

    任播地址不得分配给IPv6 主机,但是可以分配给IPv6 路由器。

     

     

    组播

    与在IPv4 中一样,组播地址被分配给一套属于不同节点的接口。发往组播地址的数据包被发送到该地址所

    确定的所有接口。IPv6 组播地址使用FF00::/8 前缀,全部IPv6 地址空间的1/256

    IP v6地址目前分配状况:

     

    补充一些常用的地址前缀

    ::/128      即0:0:0:0:0:0:0:0,只能作为尚未获得正式地址的主机的源地址,不能作为目的地址,不能分配给真实的网络接口
    ::1/128     即0:0:0:0:0:0:0:1,回环地址,相当于ipv4中的localhost(127.0.0.1),ping locahost可得到此地址

    2001::/16     全球可聚合地址,由 IANA 按地域和ISP进行分配,是最常用的IPv6地址
    2002::/16     6 to 4 地址,用于6to4自动构造隧道技术的地址
    3ffe::/16     早期开始的IPv6 6bone试验网地址
    注:上面三类属于单播地址,都是目前互联网上广泛应用的IPv6地址

    fe80::/10     本地链路地址,用于单一链路,适用于自动配置、邻机发现等,路由器不转发
    ff00::/8      组播地址

    ::A.B.C.D          其中<A.B.C.D>代表ipv4地址,兼容IPv4的IPv6地址。自动将IPv6包以隧道方式在IPv4网络中传送的IPv4/IPv6节点将使用这些地址
    ::FFFF:A.B.C.D     其中<A.B.C.D>代表ipv4地址,例如 ::ffff:202.120.2.30 ,是IPv4映射过来的IPv6地址,它是在不支持IPv6的网上用于表示IPv4节点

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  • IP V6地址格式

    千次阅读 2008-12-21 20:08:00
    IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号(:)分开,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39. 1.32个16进制数,每4个一段,共有8段,段与段之间以:...
        IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号(:)分开,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39.
        1.32个16进制数,每4个一段,共有8段,段与段之间以':'分隔;
      2.在每个段中的前导位0可以不写;
      3.在同一个地址中,若干个连续的为0的段可以简写为'::';
        4.一个 IP 地址中只可使用一次双冒号。
      ipv6地址示例:
      2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确
      2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正确
      2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正确
      2031::130f::09c0:876a:130b 错误
      0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正确
      0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正确

        IPv6 地址还可以其它两种短格式指定:
        1.省略前导零:通过省略前导零指定 IPv6 地址。例如,IPv6 地址 1050:0000:0000:0000:0005:0600:300c:326b 可写为 1050:0:0:0:5:600:300c:326b。
        2.双冒号:通过使用双冒号(::)代替一系列零来指定 IPv6 地址。例如,IPv6 地址 ff06:0:0:0:0:0:0:c3 可写为 ff06::c3。一个 IP 地址中只可使用一次双冒号。
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  • 实验案列:配置IP v6地址并设置rip实验环境:某公司现在决定部署IPV6网络,作为第一步,网络管理员被要求实现IPV6地址的部署和IPV6的RIP路由,路由的拓扑图和地址分配如图和表所示实验效果要求:(1)在路由器上配置...

    实验案列:

    配置IP v6地址并设置rip

    实验环境:

    某公司现在决定部署IPV6网络,作为第一步,网络管理员被要求实现IPV6地址的部署和IPV6RIP路由,路由的拓扑图和地址分配如图和表所示

    125811552.jpg

    实验效果要求:

    (1)在路由器上配置IPv6的RIP协议。

    R1、R2和R3上启用IPv6的数据包转发功能,查看配置信息

    在R1、R2和R3上配置IPv6的RIP协议,查看配置信息

    ③ 在R1、R2和R3上启用RIP协议,发送ping包检测,Rl、R2、R3之间能否互相ping通

    Rl、R2和R3上查看路由表

    (2)使用相应的命令检测网络是否能够按照要求正常通信,参数的配置是否无误,是否与设计一致。

    操作步骤:

    步骤l:配置接口的IPv6地址。

    Router(config)#interface interface-type interface-number

    Router(config-f)#ipv6 address ipv6-address/prefix-length

    该命令用于指定要为网络接口分配的IPv6地址和前缀长度。默认情况下,使用该命令设定本地站点或可汇聚全球单播地址时,自动配置本地链路地址。默认前缀长度是64比特。

    步骤2:在路由器上启用IPv6的流量转发。

    Router(config)#ipv6 unicast-routing

    步骤3:在路由器上启用IPv6的RIP路由协议。

    Router(config)#ipv6 router rip name

    参数含义:

    name:为IPv6的RIP进程命名

    步骤4:在接口上应用IPv6的RIP协议。

    Router(config)#interface interface-type interface-number

    Router(config-if)#ipv6 rip name enable

    步骤5:查看IPv6地址的接口摘要信息。

    Router#show ipv6 interface brief

    步骤6:查看lPv6的路由表。

    Router#show ipv6 route


    实验效要求:

    (1)在路由器上配置IPv6的RIP协议。

    R1、R2和R3上启用IPv6的数据包转发功能,查看配置信息

    在R1、R2和R3上配置IPv6的RIP协议,查看配置信息

    ③ 在R1、R2和R3上启用RIP协议,发送ping包检测,Rl、R2、R3之间能否互相ping通

    Rl、R2和R3上查看路由表

    (2)使用相应的命令检测网络是否能够按照要求正常通信,参数的配置是否无误,是否与设计一致。


    配置步骤:

    R1配置:

    R1>en

    R1#conf t

    R1(config)#int f0/0

    R1(config-if)#ipv6 add 2002::1002:fe80/64

    R1(config-if)#no sh

    R1(config-if)#int f1/0

    R1(config-if)#ipv6 add 2003::1001:fe80/64

    R1(config-if)#no sh

    R1(config)#ipv6 unicast-routing

    R1(config)#ipv6 router rip aaa

    R1(config-rtr)#int f1/0

    R1(config-if)#ipv6 rip aaa enable

    R1(config-if)#int f0/0

    R1(config-if)#ipv6 rip aaa enable

    R1#sh ipv6 route

    130917668.jpg

    R1#sh ipv6 int br

    130946436.jpg

    R2配置:

    R2>en

    R2#conf t

    R2(config)#int f0/0

    R2(config-if)#ipv6 add 2001::1002:fe80/64

    R2(config-if)#no sh

    R2(config-if)#int f1/0

    R2(config-if)#ipv6 add 2002::1001:fe80/64

    R2(config-if)#no sh

    R2(config)#ipv6 unicast-routing

    R2(config)#ipv6 router rip aaa

    R2(config-rtr)#int f0/0

    R2(config-if)#ipv6 rip aaa enable

    R2(config-if)#int f1/0

    R2(config-if)#ipv6 rip aaa enable

    R2#sh ipv6 int br

    131032447.jpg

    R2#sh ipv6 route

    131120704.jpg

    R3配置:

    R3>en

    R3#conf t

    R3(config)#int f0/0

    R3(config-if)#ipv6 add 2001::1001:fe80/64

    R3(config-if)#no sh

    R3(config-if)#int f1/0

    R3(config-if)#ipv6 add 2000::1001:fe80/64

    R3(config-if)#no sh

    R3(config-if)#exit

    R3(config)#ipv6 unicast-routing

    R3(config)#ipv6 router rip aaa

    R3(config)#int f1/0

    R3(config-if)#ipv6  rip aaa enable

    R3(config-if)#int  f0/20

    R3(config)#int  f0/0

    R3(config-if)#ipv6  rip aaa enable

    R3#show  ipv6 route

    131206881.jpg

    R3#sh ipv6 int br

    131235505.jpg

    R3#sh ipv6 int br


    xp客户端配置:

    Ipv6 install:启用ipv6

    131408184.jpg

    Ping :测试是否通信正常

    131435248.jpg

    Ipconfig  /all:(会自动协商)

    131506566.jpg

    linux客户端配置:

    Ifconfig eth0:查看网卡配置

    131554696.jpg

    Ping6 IP地址:测试是否正常通信

    131624708.jpg


    转载于:https://blog.51cto.com/615861010/1206667

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  • IP V6

    2012-06-21 00:34:01
    IP V6  IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF小组(Internet工程任务组Internet Engineering Task Force)... 我们知道,Internet的主机都有一个唯一的IP地址,IP地...

    IP V6

     
      IPv6是"Internet Protocol Version 6"的缩写,也被称作下一代互联网协议,它是由IETF小组(Internet工程任务组Internet Engineering Task Force)设计的用来替代现行的IPv4(现行的IP)协议的一种新的IP协议。
     
      我们知道,Internet的主机都有一个唯一的IP地址,IP地址用一个32位二进制的数表示一个主机号码,但32位地址资源有限,已经不能满足用户的需求了,因此Internet研究组织发布新的主机标识方法,即IPv6。在RFC1884中(RFC是Request for Comments document的缩写。RFC实际上就是Internet有关服务的一些标准),规定的标准语法建议把IPv6地址的128位(16个字节)写成8个16位的无符号整数,每个整数用四个十六进制位表示,这些数之间用冒号(:)分开,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39
     
      IPv6相对于现在的IP(即IPv4)有如下特点:
     
      扩展的寻址能力
     
      IPv6将IP地址长度从32位扩展到128位,支持更多级别的地址层次、更多的可寻址节点数以及更简单的地址自动配置。通过在组播地址中增加一个“范围”域提高了多点传送路由的可扩展性。还定义了一种新的地址类型,称为“任意播地址”,用于发送包给一组节点中的任意一个;
     
      简化的报头格式
     
      一些IPv4报头字段被删除或变为了可选项,以减少包处理中例行处理的消耗并限制IPv6报头消耗的带宽;
     
      对扩展报头和选项支持的改进
     
      IP报头选项编码方式的改变可以提高转发效率,使得对选项长度的限制更宽松,且提供了将来引入新的选项的更大的灵活性;
     
      标识流的能力
     
      增加了一种新的能力,使得标识属于发送方要求特别处理(如非默认的服务质量获“实时”服务)的特定通信“流”的包成为可能;
     
      认证和加密能力
     
      IPv6中指定了支持认证、数据完整性和(可选的)数据机密性的扩展功能。
     
      一.概述
     
      ipv6能够满足不断增长的复杂的体系化编址的需求,从ipv4编址到ipv6编址的转换正在频繁的发生,CISCO IOS从12.2(T)开始支持ipv6.
     
      二.ipv6的优点
     
      1.提供更大的地址空间,能够实现plug and play和灵活的重新编址
     
      2.更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发.
     
      3.与mobile ip和ip sec保持兼容的移动性和安全性
     
      4.提供丰富的从ipv4到ipv6的转换和互操作的方法,ipsec在ipv6中是强制性的.
     
      三ipv6编址
     
      1.地址空间
     
      地址长度为128bits或16bytes
     
      可分配的地址数量为:3.4x10的38次方
     
      每个地球人可拥有的地址数量为:5x10的28次方
     
      2.ipv6的地址格式
     
      32个16进制数,每4个一段,共有8段,段与段之间以':'分隔
     
      在每个段中的前导位0可以不写
     
      在同一个地址中,若干个连续的为0的段可以简写为'::'
     
      ipv6地址示例:
     
      2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确
     
      2031:0:130f:0:0:9c0:876a:130b 正确
     
      2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正确
     
      2031::130f::09c0:876a:130b 错误
     
      0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正确
     
      0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正确
     
      四 ipv6的multicast
     
      1.ipv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast
     
      2.multicst使网络的通信更有效率,ipv6有非常大的multicast地址空间
     
      3.anycast简介:
     
      多个路由器共享同一个unicast地址(一组多播转发路由器)
     
      所有的多播源都发送数据包到该unicast地址
     
      路由器自动选择最近的多播转发路由器到达目的
     
      五 ipv6的地址聚合
     
      多个地址前缀能够汇总为一个地址前缀
     
      地址聚合能够增加路由选择的效率和扩展能力
     
      六 ipv6的地址自动配置功能
     
      能够使用data-link地址进行编址
     
      能够进行无冲突的地址自动配置
     
      plug and play(主机和路由器之间会自动的进行地址前缀的请求和通告)
     
      七 ipv6的地址更新
     
      通过修改路由器通告的旧前缀的生存时间(减少其生存时间),同时通告一个新的前缀.
     
      如果改变整个网络的前缀,可能需要改变dns
     
      八 ipv6帧格式
     
      1.简化的更有效率的头信息
     
      64bit的头字段,更少的字段数
     
      能够实现基于硬件的,有效率的处理
     
      改善路由选择的效率、性能和转发速率
     
      2.ipv4和ipv6头信息的对比
     
      ipv4一般使用12个头字段,20bytes;ipv6使用8个头字段,40bytes,其中有5个字段与ipv4相同,有3个新字段.
     
      ipv6不执行分片操作(fragmentation),因此没有ipv4的fragmentation信息,ipv6使用一个发现处理过程来判定 和调整一个会话的最合适的MTU.
     
      ipv6的发送方的发现处理功能会依据网络返回的icmp消息自动的调整MTU的大小.
     
      ipv6的头信息中没有头校验字段,依赖与上层和data link层来保证数据传输的可靠性.
     
      3.ipv6头格式
     
      version字段:4bits
     
      traffic class字段:8bits,类似于ipv4的TOS
     
      flow label字段:20bits,新的20bits的字段,用由于多层交换和快速交换
     
      payload length字段:16bits,类似于ipv4的TOTAL LENGTH字段
     
      next header字段:8bits,类似于ipv4的PROTOCOL字段,用于识别ipv6的上层信息类型.
     
      hop limit字段:8bits,类似于ipv4的TTL字段,
     
      source address字段:128bits
     
      destination address:128bits
     
      4.ipv6扩展头信息
     
      ipv6可以有很多类型的扩展头信息,并且可以同时使用多种扩展头信息,应用的顺序如下:
     
      1)ipv6 header
     
      2)hop-by-hop options header
     
      3)destination options header
     
      4)routing header
     
      5)fragment header
     
      6)authentication header
     
      7)encapsulating security payload header
     
      8)destination options header
     
      9)upper-layer header
     
      九 ipv6和ipv4的互操作能力
     
      1.概述
     
      从ipv4到ipv6有丰富的转换手段
     
      使用dual stack或者6to4 tunnel能够进行平滑转换
     
      使用NAT能够使ipv4和ipv6节点通信
     
      2.IOS dual stack
     
      dual stacked: 如果在一个接口上同时配置ipv4和ipv6,该接口被称为dual stacked.
     
      Cisco router需要使用全局命令: ipv6 unicast routing 启用ipv6
     
      使用接口命令分配ipv6地址: ipv6 address <ipv6-address[/prefix length]>
     
      3.overlay tunnel(覆盖式隧道)
     
      通过一个ipv4的主干网络连接两个ipv6的网络
     
      把ipv6的数据包封装在ipv4的数据包中传输方法
     
      隧道的两端都需要使用dual-stack接口
     
      隧道的两端都需要配置ipv4和ipv6地址
     
      4.使用6to4 tunnel连接ipv6网络
     
      使用ipv4网络连接和传输ipv6数据包
     
      是一种自动建立隧道的方法
     
      隧道的两端需要使用固定的ipv6前缀(2002+2字节的本地边界路由器的ipv4地址)
     
      被边界路由器转发的ipv6数据包的目的地址中含有目的边界路由器的ipv4地址
     
      本地边界路由器自动取出该目的ipv4地址,将ipv6包封装在ipv4包中转发
     
      目的边界路由器会拆封所收到的ipv4数据包,并转发给目的ipv6主机.
     
      十、Ipv6 路由协议和IOS需求
     
      Integrated isis for Ipv6 12.0(22)s and 12.2(8)T
     
      BGP for ipv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
     
      RIP for ipv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
     
      Static route for ipv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
     
      目前,ipv4和ipv6路由协议的相互再发布是不支持的

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