IP V6 简介

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一.概述 # {4 V/ h' u$ I0 Nipv6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. & G$ b- r3 G: M+ ^  I二.ipv6的优点 9 Q+ X$ |3 X  q, p( L6 f1 s2 q1.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. 8 g" P; p$ ?2 Y( ]# u# X0 g, D3.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 7 G5 ~7 C/ ^! o/ \每个地球人可拥有的地址数量为:5x10的28次方 0 q) v7 H6 e, S/ d7 N1 B2.ipv6的地址格式 % U5 G" [" g1 {5 q" q* Z32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'::' ! E1 y0 j! A/ W$ T! z, A: Xipv6地址示例: : L* M( `6 S! J2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确 ; w. n) ^6 j8 y1 B2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正确 2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正确 ' o4 N4 z2 @, j: v9 g9 S2 p2031::130f::09c0:876a:130b 错误 + f1 |8 k+ q) G0:0:0:0:0:0:0:1=::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 1 Y; l- t) t- b3.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 ( r& N* h# F1 I2 ?6 j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 , l: W: L( ?5 f; N能够使用data-link地址进行编址 . u2 I( c& K9 }& k4 S/ ?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) 1 r8 n- q' ]: {# C七 ipv6的地址更新 3 E; f3 ^6 j6 ]6 p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. ! b7 N0 T4 |  G+ b. y9 d  R4 V+ r如果改变整个网络的前缀,可能需要改变dns   E2 A2 P& g5 ?0 J& P$ f$ m3 k7 I7 S八 ipv6帧格式 1.简化的更有效率的头信息 ) E) N# G' H) B" w64bit的头字段,更少的字段数 # T# Z- `- }* H. V* T- t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 2 A# W8 R" Q# w' iipv4一般使用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. / v( ]. N! Q8 k' X2 Bipv6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. . N' @" ^4 [9 }; c8 X8 Jipv6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 % T  M: z) {# Kversion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 , P2 l( m' \' \7 ~1 |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, / f. j/ h5 @! [5 k. esource address字段:128bits 9 [- ]' w/ z# ^* z# idestination address:128bits 7 Y+ y; ]" I2 \8 G0 p! k) x4.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: : {2 V% ^1 E( S1)ipv6 header ! C& h; b# B  R2)hop-by-hop options header 3)destination options header 6 f6 ~8 n. B( T7 h! z' |4)routing header 5)fragment header 6)authentication header 7)encapsulating security payload header 8)destination options header ( F  J  z4 t6 I9)upper-layer header 九 ipv6和ipv4的互操作能力 1 f8 L8 z; h: K  Q; u' [" p% U1．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 ' z4 D5 v$ N! X9 d; s! A2 J使用NAT能够使ipv4和ipv6节点通信 2.IOS dual stack : k. z0 I1 E, k, ^# z  x& v; Fdual stacked: 如果在一个接口上同时配置ipv4和ipv6,该接口被称为dual stacked. 5 D- M, g# M  e2 ?& Z- T# f, I1 sCisco router需要使用全局命令: ipv6 unicast routing 启用ipv6 6 M0 z0 A9 Y, \' P, b使用接口命令分配ipv6地址: ipv6 address <ipv6-address[/prefix length]> , g- z  g/ s- z. }" ~, r3.overlay tunnel(覆盖式隧道) 3 d8 I+ @7 p. G8 J% q7 ^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 8 @0 R( p. @: v3 }) \隧道的两端都需要使用dual-stack接口 & b, N$ |( s- _隧道的两端都需要配置ipv4和ipv6地址 & M, c% B5 H1 h$ o2 l' |4.使用6to4 tunnel连接ipv6网络 使用ipv4网络连接和传输ipv6数据包 ' l! E4 o; [8 b. L1 F是一种自动建立隧道的方法 8 K" I) G' N# }2 _; X+ k% |# B7 J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) ) W5 H) Q8 r1 R$ y+ w5 ~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. 5 _  w! X- q4 ]  Z十、Ipv6 路由协议和IOS需求 2 I' h6 f' h, o& a5 X* r( tIntegrated 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 / R* |5 M: U9 q4 bStatic 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. ' V) H+ r) p! o" v # G% |" N: \1 ~0 F- o 　　　　　　（亚威科技 转载请注明出处）