IPV6技术培训课件

IPV6技术部门/作者技术服务部张林第一部分：IPV6基础知识第二部分：IPV6过渡技术第三部分：IPV6路由技术、为什么需要IPV62、IPV6报文格式3、IPV6地址体系4、IPV6地址分配5、重复地址检测（DAD）6、ICMPV6与邻居发现协议7、IPv6路径MTU发现协议8、IPv6域名解析第一部分：IPV6基础知识页/共4页IPV4地址面临的问题IPv4地址空间不足有浪费、利用率不高；地区分配不均。骨干路由器维护的路由表表项数量过大分配不连续，不能有效聚合路由。不易进行自动配置和重新编址重新编址难度比较大。不能解决日益突出的安全问题不能支持端到端安全；依靠其他技术实现。NAT存在不足NAT破坏IP的端到端模型。页/共4页IPV6的优点128位地址结构，提供充足的地址空间128位地址可包含约43亿×43亿×43亿×43亿个地址节点。层次化的网络结构，提高了路由效率IPv6报文头简洁，灵活，效率更高，易于扩展IPV6基本报文40字节，IPV420字节。支持自动配置，即插即用支持通过地址自动配置方式使主机自动发现网络并获取IPv6地址。支持端到端安全IPSec是IPv6协议基本定义中的一部分。支持移动特性新增流标签功能，更利于支持QoSIPv6报文头中新增了流标签域。、为什么需要IPV62、IPV6报文格式3、IPV6地址体系4、IPV6地址分配5、重复地址检测（DAD）6、ICMPV6与邻居发现协议7、IPv6路径MTU发现协议8、IPv6域名解析第一部分：IPV6基础知识数据包结构IPv6数据包结构第7页/共4页IPv6报头扩展报头上层协议数据单元有效载荷IPv6数据包页/共4页IPv6报头和IPv4比较-两增三改六取消版本号服务类型头长度总长度标识标志片偏移生存时间协议号头校验和源地址目的地址选项填充版本号源地址目的地址流标签传输级别负荷长度NextHeaderHopLimitIPv4报头取消IPv4包头的6个字段：IP包头长度(HeaderLength)、服务类型(ServiceType)、标识(Identification)、标志(Flag)、标志偏移量(FragmentOffset)及头标校验和(HeaderChecksum)；增加两个新的字段：优先级(Priority)和流标识(FlowLabel)；重新定义三个控制字段：长度(Length)、服务类型(ServiceType)、生存时间(TimetoLive)；报文截图IPV6报文截图第9页/共4页报头的比较IPv4报头与IPv6报头的比较第10页/共4页报头的比较IPv4报头与IPv6报头的比较第11页/共4页页/共4页IPV6扩展报头IPv6扩展头：0--逐跳选项头60--目的选项头43--路由头44--分片头51--验证头（AH头）50--封装安全载荷头（ESP头）上层头IPv6基本报头NextHeader=0（逐跳扩展头）逐跳扩展头NextHeader=51（AH扩展头）AH扩展头NextHeader=6（TCP头）IPv6数据IPv6报文选项TCP报头TCP数据目的选项头最多出现两次（一次在路由头前，一次在上层协议头前），其它选项头最多出现一次。、为什么需要IPV62、IPV6报文格式3、IPV6地址体系4、IPV6地址分配5、重复地址检测（DAD）6、ICMPV6与邻居发现协议7、IPv6路径MTU发现协议8、IPv6域名解析第一部分：IPV6基础知识页/共4页IPv6地址类型单播（Unicast）：单独一个接口的标识。发送给一个单播地址的包被传递给被这个地址标识的接口。多播（Multiicast）：一组接口的标识（典型的情况下属于不同节点）。发送给一个多播地址的数据包被传递给被这个地址标识的所有接口。任播（Anycast）：一组接口的标识（典型的情况下属于不同节点）。发送给一个任播地址一个数据包被路由到离它“最近”的具有这个任播地址接口。这里的“最近”是依据路由协议上的距离来度量。IPv6地址是有范围的：链路本地范围（Link-local）网点本地范围（Site-local）（类似于IPv4的私网地址）全局范围（Globalscope）页/共4页单播-IPV6地址分类可聚集全局单点地址:全球唯一例2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58链路本地地址:链路范围内唯一例FE80::E0:F726:4E58网点本地地址:网点范围内唯一例FEC0::E0:F726:4E58IPV6地址写法：IPv6地址由使用由冒号分隔的16比特的十六进制数表示。16比特的十六进制数对大小写不敏感。如：FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210。另外，对于中间比特连续为0的情况，还提供了简易表示方法：1080:0:0:0:8:800:200C:417A等价于1080::8:800:200C:417AFF01:0:0:0:0:0:002C:101等价于FF01::2C:1010:0:0:0:0:0:0:1等价于::10:0:0:0:0:0:0:0等价于::页/共4页全球单播地址格式IPv6全球单播地址通用格式：globalroutingprefixSubnetID接口IDnbitsmbits128-n-mbits除了起始的二进制bit是“000”之外，所有的单播地址的“接口ID”都是64bits长，并且都是由修改的EUI-64格式（ModifiedEUI-64format）构成。在这种情况下的全球单播地址格式：globalroutingprefixSubnetID接口IDnbits64-nbits64bits任播地址从单播地址空间分配，与单播地址在句法上无法区分。格式的接口标识符IPv6地址中的64位接口标识符（InterfaceID）用来标识链路上的一个唯一的接口。这个地址是从接口的链路层地址（MAC地址）变化而来的。IPv6地址中的接口标识符是64位，而MAC地址是48位，因此需要在MAC地址的中间位置插入十六进制数FFFE（1111111111111110）。为了确保这个从MAC地址的得到的接口标识符是唯一的，还要将U/L位（从高位开始的第7位）求反。最后得到的这组数就作为EUI-64格式的接口ID。第17页/共4页0000000000010010001101001111111100000000101010111100110100000000000100100011010011111110000000001010101111001101000000100001001000110100111111111111111000000000101010111100110124位24位0xFF0xFE0012:3400:ABCDEUI-64地址:0212:34FF:FE00:ABCD页/共4页特殊单播地址未指定地址：0:0:0:0:0:0:0:0环回地址：0:0:0:0:0:0:0:1内嵌IPv4的IPv6地址IPv4兼容的IPv6地址(用于自动配置隧道)IPv4映射的IPv6地址(把纯IPv4节点的地址表示为IPv6地址)0000……………..…00000000IPv4地址80bits16bits32bits0000……………..…0000FFFFIPv4地址80bits16bits32bits页/共4页单播-链路本地地址、网点本地地址链路本地地址链路本地单播地址用于本地链路的通信，常用于邻居发现协议和地址无状态自动配置过程。配置方式：根据链路本地前缀FE80::/10(1111111010)以及接口标识构成；用户手工配置，根据链路本地前缀加用户指定的64位接口标识(EUI-64)构成。11111110100接口ID10bits54bits64bits网点本地地址和IPv4的私网地址用途类似。目前使用方式还不确定；前缀为FEC0::/10(1111111011)以及接口标识构成。1111111011SubnetID接口ID10bits38bits64bits000…00016bits页/共4页Ipv6多播地址IPv6多播地址用来标识一组接口，一般这些接口属于不同的节点。一个节点可能属于0到多个多播组。发往多播地址的报文被多播地址标识的所有接口接收。多播格式前缀FF（11111111）11111111Flags范围组播组ID844112Flags：4比特。为000T最高的3比特标记为保留域，必须为0T=0表示为永久分配（“周知”）多播地址T=1表示为临时分配Scop：4比特。用来标记多播组的应用范围。值范围1节点本地范围2链路本地范围3网点本地范围E全球范围页/共4页保留的多播地址所有节点的地址FF01:0:0:0:0:0:0:1（节点本地）FF02:0:0:0:0:0:0:1（链路本地）所有路由器地址FF01:0:0:0:0:0:0:2（节点本地）FF02:0:0:0:0:0:0:2（链路本地）FF05:0:0:0:0:0:0:2（站点本地）被请求节点的地址FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX上述地址由被请求节点的单播或任播地址形成：取被请求节点单播或任播地址的低24比特，在前面增加前缀FF02:0:0:0:0:1:FF00::/104构成。例如，和IPv6地址4037::01:800:200E:8C6C对应的被请求节点多播地址是FF02::1:FF0E:8C6C替代IPv4中的ARP、重复地址检测。页/共4页IPv6编址多播单播任意播分配的地址被请求节点地址FF::/8FF02::1:FF00:0000/104本地链路地址可聚合全球地址本地站点地址FE80::/102001::/162002::/16FEC0::/10末指定的回环地址本地链路地址可聚合全球地址本地站点地址IPv4兼容地址::/128::/128FE80::/102001::/162002::/160:0:0:0:0:0::/96页/共4页节点、路由器必须支持的IPV6地址节点必须支持的IPv6地址自身接口的链路本地地址分配的单播地址环回地址特定多播地址（FF01::1，FF02::1）每个分配的单播或多播地址对应的被请求节点多播地址此主机所属的其它多播组地址路由器必须支持的IPv6地址节点必须支持的IPv6地址路由器接口的子网路由器任播地址任何其它路由器配置的任播地址所有路由器多播地址（FF02::1，FF02::2，FF05::2）此路由器所属的其它多播组地址、为什么需要IPV62、IPV6报文格式3、IPV6地址体系4、IPV6地址分配5、重复地址检测（DAD）6、ICMPV6与邻居发现协议7、IPv6路径MTU发现