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- IP地址:网络前缀 + 接口标识
- 网络配置参数
分配方式
- 手动配置
管理员手动指定
- link-local
属于无状态自动配置的一种,网络前缀固定fe80::/10, 接口标识通常为EUI64,接口完成初始化时自动生成。
- 有状态分配
DHCPv6服务器分配,分配包括IP和网络配置参数
- 无状态分配
通过路由器广播消息获取网络前缀,与自身生成的接口标识部分结合生成IP地址,接口标识一般为EUI64,鉴于安全的考虑也可以指定生成规则。
因为无状态支持的网络配置参数有限,可以与有状态结合使用,IP地址无状态自动生成,网络配置向DHCPv6服务器获取,参考邻居发现的路由器广播消息部分说明。
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其方法是在特殊的网段fe80::/64内,利用网卡的MAC地址拼凑一个64位的地址,放在fe80::/64后,组成一个128位的本地联网地址。
本地的主机之间可以使用这个地址通信。首先,我们来看一看这个地址如何计算。
第1步:找到网卡的MAC地址
# nmcli con show
# nmcli con show eth0
第2步:将MAC地址转换成二进制
oschina.net就有在线转换工具:https://tool.oschina.net/hexconvert/
比如说,找到的16进制的MAC地址是:00:11:22:aa:bb:cc,去掉中间间隔的冒号后,提交转换成2进制得到一个长度为37位的字串:
1000100100010101010101011101111001100
第3步:将第7位进行0-1互换
将37位的字串补齐为48位,得到如下字串:
000000000001000100100010101010101011101111001100
蓝色为补齐的数字。将第7位数字进行0-1互换,即如果是0,就换成1;如果是1,就换成0。于是得到如下48位字串,其中紫色的那个1就是互换的结果:
000000100001000100100010101010101011101111001100
第4步:再转换成16进制
将上一步得到的48位字串再转换成16进制数字,得到如下结果:
得到的结果是:21122aabbcc
第5步:插入ff:fe
在上述结果的中间位置插入ff:fe。21122aabbcc,原来是MAC地址,是12位,如今只剩下11位,需要加0补全,于是得到的结果是:021122aabbcc。再将ff:fe插到中间位置,再写成4个字符一组的模式,如下:
0211:22ff:feaa:bbcc
第6步:加上前面64位
在前面加上64位地址:fe80::/64得到的地址就是IPv6本地链接地址,可以用来在本地网络中通信,即:
fe80::211:22ff:feaa:bbcc
如果要与这个IPv6地址通信,需要带上其网卡的连接id(connection id),也就是使用nmcli con show看到的那个id,如下图所示:
所上图所示,nmcli con show的界面上,第一列的NAME就是connection id。使用nmcli con show eth0,看到的详细情况中,这个eth0又被称为"连接id"。在这一点上,nmcli处理的不好,同一属性,两种查法中,却使用了不同的名字,让人费解。好了,现在就来试试这个计算出来的IPv6本地联网地址吧!
# ping6 fe80::211:22ff:feaa:bbcc%eth0
# ssh root@fe80::211:22ff:feaa:bbcc%eth0
参考:
https://tools.ietf.org/html/rfc4291#appendix-A
https://tool.oschina.net/hexconvert/
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IPv6子网数量计算器
2021-06-07 21:23:54最近需要做一个IPv6子网计算器,网上有个前端工具网站倒是可以实现,但是不知道什么原理,自己要用C语言实现一个工具,所以没办法就去研究了一个星期。。。最终倒是成功了,具体测试也通过了,不过代码还是不太完善...IPv6子网计算器
最近需要做一个IPv6子网计算器,网上有个前端工具网站倒是可以实现,但是不知道什么原理,自己要用C语言实现一个工具,所以没办法就去研究了一个星期。。。最终倒是成功了,具体测试也通过了,不过代码还是不太完善的,这边就分享一下实现代码。希望能给需要的人一个思路。
本程序可以根据需要分成的子网个数或者要分成的IPv6前缀两种方式来划分/* ********************************************************************** * CREATE BY BCTECH * ********************************************************************** * * @Author: Gu * * @Date: 2021-06-04 08:41:51 * * @Last Modified by: Gu * * @Last Modified time: 2021-06-07 21:31:24 ********************************************************************** */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <arpa/inet.h> #include <string.h> //网络字节序 /** * [ip_to_str description] * @Author gu * @DateTime 2021-06-04T08:43:20+0800 * @Description 整型数IP转成字符串 * @param str [description] * @param ip [description] * @return [description] */ int ip_to_str(char *str, unsigned int *ip) { int domain; unsigned int ipv6add[4]; if (ip[0] == 0 && ip[1] == 0 && ip[2] == 0) { domain = AF_INET; ipv6add[0] = ip[3]; ipv6add[1] = 0; ipv6add[2] = 0; ipv6add[3] = 0; } else { domain = AF_INET6; ipv6add[0] = ip[0]; ipv6add[1] = ip[1]; ipv6add[2] = ip[2]; ipv6add[3] = ip[3]; } if (inet_ntop(domain, ipv6add, str, INET6_ADDRSTRLEN) == NULL) { return -1; } return 0; } //网络字节序 /** * [str_to_ip description] * @Author gu * @DateTime 2021-06-04T08:43:49+0800 * @Description IP地址转成整型数 * @param str [description] * @param ip [description] * @return [description] */ int str_to_ip(char *str, unsigned int *ip) { int Afamily; ip[0] = 0; ip[1] = 0; ip[2] = 0; ip[3] = 0; if (strstr(str, ":") != NULL) { Afamily = AF_INET6; } else { Afamily = AF_INET; } if (inet_pton(Afamily, str, ip) <= 0) { return -1; } else { // ntohl(ip);//网络字节序转主机字节序 } return 0; } //gcc -Wall -o subnet_calculat subnet_calculat.c -lm int main(int argc, char const *argv[]) { char *ipstr = argv[1];//IP地址 int changenum = 0;//用来求划分后的前缀 int prefix = atoi(argv[2]);//IP子网 int need_prefix = 0;//划分后的子网前缀 int movenum = 0, runmove = 0;//二进制移动值 unsigned int tmpvalue = 0;//公用临时变量 unsigned int tmpvalue2 = 0; unsigned int tmpvalue3 = 0; unsigned int tmpvalue4 = 0; long long int run = 0;//遍历子网个数变量 long long int runtime = 0;//子网个数 unsigned int ip[4] = {0}; int res = -1; char iptemp[64]; unsigned int need_ip[4] = {0};//IP中转变量 if (strstr(argv[3], "/")) {//按子网前缀划分 changenum = atoi(argv[3] + 1) - prefix; if (changenum < 0) { printf("error select prefix should be more than ip_prefix!\n"); return 1; } } else {//按需要的子网个数划分 int testnum = atoi(argv[3]); //要划分的个数/划分的子网 double lognum = (log10(testnum) / log10(2)); if (floor(lognum + 0.5) == (lognum)) {//取整 changenum = round(lognum); //取划分的子网数跟2的对数 } else { changenum = round(lognum + 0.5); //取划分的子网数跟2的对数 } } need_prefix = prefix + changenum; res = str_to_ip(ipstr, ip); if (res < 0) { printf("str_to_ip error!\n"); return 0; } runtime = pow(2, changenum); if (runtime <= 0) { runtime = 1; } for (run = 0; run < runtime ; run++) { need_ip[0] = ip[0]; need_ip[1] = ip[1]; need_ip[2] = ip[2]; need_ip[3] = ip[3]; if (need_prefix <= 32) {//结果子网小于等于32,操作整型IP地址的第一位 tmpvalue = htonl(need_ip[0]);//主机字节序转网络字节序 movenum = 32 + changenum - need_prefix; if (movenum < 0) { printf("error no more subnet!\n"); return 0; } tmpvalue2 = (((tmpvalue >> (movenum)) << changenum) | run) << (movenum - changenum); need_ip[0] = ntohl(tmpvalue2); } else if (need_prefix <= 64) {//结果子网小于等于64大于32,操作整型IP地址的第一和二位 movenum = 64 - need_prefix; if (movenum < 0) { printf("error no more subnet!\n"); return 0; } runmove = need_prefix - 64; tmpvalue = htonl(need_ip[0]); tmpvalue2 = (tmpvalue | (run >> runmove)); need_ip[0] = ntohl(tmpvalue2); tmpvalue3 = htonl(need_ip[1]); tmpvalue4 = (((tmpvalue3 >> (movenum - 1)) + run) << movenum); need_ip[1] = (ntohl(tmpvalue4)); } else if (need_prefix <= 96) {//结果子网小于等于96大于64,操作整型IP地址的第一和三位 movenum = 96 - need_prefix; if (movenum < 0) { printf("error no more subnet!\n"); return 0; } runmove = need_prefix - 96; tmpvalue = htonl(need_ip[1]); tmpvalue2 = (tmpvalue | (run >> runmove)); need_ip[1] = ntohl(tmpvalue2); tmpvalue3 = htonl(need_ip[2]); tmpvalue4 = (((tmpvalue3 >> (movenum - 1)) + run) << movenum); need_ip[2] = (ntohl(tmpvalue4));//网络字节序转主机字节序 } else {//结果子网大于96,操作整型IP地址的第一和四位 movenum = 128 - need_prefix; if (movenum < 0) { printf("error no more subnet!\n"); return 0; } else { tmpvalue2 = (((tmpvalue >> (movenum - 1)) + run) << movenum); } runmove = need_prefix - 128; tmpvalue = htonl(need_ip[2]); tmpvalue2 = (tmpvalue | (run >> runmove)); need_ip[2] = ntohl(tmpvalue2); tmpvalue3 = htonl(need_ip[3]); tmpvalue4 = (((tmpvalue3 >> (movenum - 1)) + run) << movenum); need_ip[3] = (ntohl(tmpvalue4)); } memset(iptemp, 0, sizeof(iptemp)); res = ip_to_str(iptemp, need_ip); if (res < 0) { printf("ip_to_str error!\n"); return 0; } } return 0; }
我自己的基本测试是没什么问题的,有的问题就是当子网的地址数或者子网数过多超过double最大值时,会有问题,所以如果使用尽量不要计算过大的子网。(其实我也是一知半解,所以不太好描述为什么这样写,反正代码他就是能用了哈哈哈哈哈哈哈哈)等我真的搞懂了我就再解释下吧。哈哈哈!
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