IP V6 简介

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% z0 _; P6 A4 Y6 V8 u- ~" C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. + p8 a3 W' b0 P: L( {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 + `* r7 o1 l9 \* x2.更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发. & A. g8 j$ v1 C' x0 Q" x3.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 ) H/ Z8 U/ O9 S  U" k, @, ?1.地址空间 ' s: z0 B, o" i8 S. }地址长度为128bits或16bytes 2 j3 W9 t; ?, E- t0 k1 O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 a. o5 l+ k/ @1 I . F% X0 |$ E! M0 Z4 M# k2.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 ! v+ H7 i6 c; |% ?7 v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: . B1 M. M0 v+ W, \2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确 1 C4 ]$ E: z+ h+ e2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正确 " W) O) I5 u" q1 n+ E1 Y7 |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 4 \% w6 T% e. o, n* ]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 * K+ C8 R! ^, k2.multicst使网络的通信更有效率,ipv6有非常大的multicast地址空间 % V5 j) f7 Q1 z3 h3.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) 3 _8 l; f( g% K! A! m; A. u# }所有的多播源都发送数据包到该unicast地址 8 ~, D0 p. M* H/ s" D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 7 ~/ l& J# _2 ^; I六 ipv6的地址自动配置功能 + z1 y5 [" z; M& Q3 [* O( g8 @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 / d8 d9 _: [" g1 t" L3 M" Qplug 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. 9 Y& M; v: F% W8 E+ Z" O- F7 u' j如果改变整个网络的前缀,可能需要改变dns ( l4 |1 z5 Y: I. n* u2 z八 ipv6帧格式 1.简化的更有效率的头信息 , O0 y( V* j( i5 W/ j7 t6 a64bit的头字段,更少的字段数 0 b' r9 i! Y( k* t0 R0 t" f能够实现基于硬件的,有效率的处理 # r' n* c: z. w5 a改善路由选择的效率、性能和转发速率 $ }' H$ K+ X! D. n2.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. 8 Q2 q. @2 N" e6 Eipv6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 9 Z9 o- c, u' }6 x+ b1 ^0 epayload length字段:16bits,类似于ipv4的TOTAL LENGTH字段 " \4 C* \9 W7 g0 ^' g8 C4 Enext 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 4 u* {. Y0 W6 ]4 \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 " F: x; ^0 h$ Q) b+ R% q2)hop-by-hop options header 3)destination options header 4)routing header 5)fragment header 6)authentication header 1 c7 y1 @, m6 ?7 M1 }7 H7)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   R6 T. c" n* Z, W- f# h. I9 Adual stacked: 如果在一个接口上同时配置ipv4和ipv6,该接口被称为dual stacked. ; I" D0 o* P+ z$ _1 H7 E# UCisco router需要使用全局命令: ipv6 unicast routing 启用ipv6 4 j6 X- {7 c9 _# r使用接口命令分配ipv6地址: ipv6 address <ipv6-address[/prefix length]> . \6 M( R# z8 P6 C& ~  r; E7 `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 1 s! k! C9 m% m! h# }' A# L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 8 u5 Z2 u1 @& p5 w) `% N使用ipv4网络连接和传输ipv6数据包 ) z- U; N) z" A: n) K; k是一种自动建立隧道的方法 # P2 t; {- l! w& l% @3 \  m! c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) 8 W$ R$ O  s$ a) E; c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 8 G; ]2 k) x6 }" {9 aIntegrated isis for Ipv6 12.0(22)s and 12.2(8)T , M6 E$ P1 F1 [- k" \+ Q5 v+ e; ^& I6 dBGP for ipv6 12.0(22)s and 12.2(2)T RIP for ipv6 12.0(22)s and 12.2(2)T ! q' c3 A5 P9 O0 W1 ~1 j$ DStatic 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. + W1 @* n  e0 ` % \6 C. Q/ c6 Q ) i- J/ M7 w% Q# t$ s# Q* F2 r2 Q　　　　　　（亚威科技 转载请注明出处）