IPv6简介.

网络通讯协议分析IPv6簡介北京工業大學軟體學院張麗网络通讯协议分析主要內容IPv6特點IPv6位址空間IPv6資料包格式IPv6的鄰居發現協議网络通讯协议分析IPv6特點比IPv4效率高基於IPv4協議20年的經驗不只為網路上的電腦設計蜂窩設備、無線設備、電話、個人數位助理、電視、廣播設備等簡化基於IP網路的實施、運營和管理网络通讯协议分析特點128位地址方案：足夠的位址空間巨大的位址空間為數十億新設備，如PDA、蜂窩設備、802.11系統提供了全球唯一位址標識多等級層次位址有助於路由的聚合，提高了路由的效率和可擴展性使具有嚴格路由聚合的多點接入成為可能自動配置允許IPv6網路中的節點不用手動配置重新編址機制使得IPv6提供商之間的轉換對最終用戶是透明的网络通讯协议分析特點ARP廣播被本地鏈路的多播代替IPv6的包頭比IPv4的包頭更有效率新的擴展頭替代了IPv4包頭的選項欄位，提供了更多的靈活性流標誌欄位可以提供流量區分更有效地處理移動性和安全機制設計了許多過渡機制，使IPv4可以平穩地向IPv6網路過渡网络通讯协议分析IPv6的位址空間RFC2373定義128位的地址長度層次化的設計地址標記法地址分類网络通讯协议分析IPv6的地址標記法冒號分十六進位格式壓縮表示內嵌IPv4地址的IPv6地址网络通讯协议分析冒號分十六進位格式最長的表示：32個十六進位字元分為8組，每組16位，每組寫成4個十六進位數，每組之間用冒號分隔二進制IPv6地址0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011000000101010101000000000111111111111111000101000100111000101101016位為一組轉換成十六進位,以冒號分隔21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A网络通讯协议分析壓縮表示每個十六進位組中的前導0可以省略，全為0的組至少保留一個0FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2表示成FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2將0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000表示成0:0:0:0:0:0:0:0网络通讯协议分析壓縮表示將冒號十六進位格式中相鄰的連續零位進行壓縮，用雙冒號“：：”表示每個位址中只能出現一個雙冒號“：：”例如：FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2表示成FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2將0:0:0:0:0:0:0:0表示成::网络通讯协议分析內嵌IPv4地址的IPv6地址IPv4相容的IPv6地址高96位為0，後跟32位的IPv4地址::206.123.31.2或0:0:0:0:0:0:206.123.31.2映射IPv4的IPv6地址高80位為0，接16位1，然後32位IPv4地址::FFFF:206.123.31.2或0:0:0:0:0:FFFF:206.123.31.2网络通讯协议分析URL的IPv6表示:定義為指定可選的埠號IPv6地址用方括號括上[3ff3:b80:c19:1::50]:8080/index.html网络通讯协议分析子網路遮罩表示不能用點十進位標記法255.255.255.0CIDR標記法2001:410:0:1:0:0:0:45FF/1282001:410:0:1::/642001:410:0::/48网络通讯协议分析IPv6的網址類別型單播（unicast）地址與單個介面相關聯，發給單播位址的包傳送到由該位址標識的單介面上選播（anycast）標識一組介面（通常屬於不同的節點），發送給選播位址的包傳送到該位址標識的一組介面中根據路由演算法度量距離為最近的一個介面多播（multicast）標識多個介面，發給組播位址的包傳送到該位址標識的所有介面上，不再定義廣播位址，功能由多播地址替代网络通讯协议分析單播地址分類本地鏈路地址本地網站地址可聚合全球地址回環地址未指定地址與IPv4相容地址网络通讯协议分析本地鏈路地址只在連接到同一本地鏈路的節點之間使用鄰居發現永遠也不會被IPv6路由器轉發啟動IPv6協定棧時，每個介面自動配置一個本地鏈路位址网络通讯协议分析本地鏈路地址0介面識別字128位FE80::/1010位54位EUI-6464位网络通讯协议分析本地網站地址相當於IPv4私用位址空間10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16有效域限於一個網站內部站點本地位址不可被其他網站訪問含此類位址的包不會被路由器轉發到站外IPv6不希望使用NAT不是自動配置的网络通讯协议分析本地網站地址用於永遠也不會與全球IPv6網際網路通信的設備列印機內部網伺服器網絡交換機、橋接器、閘道、無線接入點等用於管理目的僅內部可達的任何伺服器和路由器网络通讯协议分析本地網站地址子網ID介面識別字128位FEC0::/1010位54位EUI-6464位网络通讯协议分析可聚合全球地址相當於IPv4公共地址可在全球範圍內進行路由轉發的位址001格式首碼，用於區別其它網址類別型TLA（TopLevelAggregator，頂級聚合體）NLA（NextLevelAggregator，下級聚合體）SLA（SiteLevelAggregator，網站級聚合體）网络通讯协议分析可聚合全球地址TLA與長途服務供應商和電話公司相互連接的公共骨幹網路接入點，其ID的分配由國際Internet註冊機構IANA嚴格管理NLA通常是大型ISP，它從TLA處申請獲得地址，並為SLA分配地址SLA也可稱為訂戶（subscriber），可以是一個機構或一個小型ISP，負責為屬於它的訂戶分配位址网络通讯协议分析相容地址IPv4相容地址用於具有IPv4和IPv6兩種協定的節點使用IPv6進行通信表示為0:0:0:0:0:0:w.x.y.z或::w.x.y.zIPv4映射位址用來表示僅支持IPv4地址的節點表示為0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z或::FFFF:w.x.y.z网络通讯协议分析回環地址和未指定地址回環地址節點自己使用::1未指定地址::0用在不需要/沒有位址的資料包的位址欄位网络通讯协议分析選播地址從單播位址空間中分割，同單播位址沒有分別可聚合全球地址本地網站地址本地鏈路地址預定義的選播地址子網-路由器選播地址：子網首碼後補0直到128位网络通讯协议分析多播地址Flags000T：高三位0。T=0表示一個被IANA永久分配的多點傳送位址；T=1表示一個臨時的多點傳送位址4位Scope是一個多點傳送範圍域用來限制多點傳送的範圍特定地址被請求節點位址网络通讯协议分析特定多播位址FF01::1節點本地範圍內所有節點地址FF01::2節點本地範圍內所有路由器地址FF02::1鏈路本地範圍內所有節點地址FF02::2鏈路本地範圍內所有路由器地址FF05::2網站本地範圍內所有路由器地址FF0E:0:0:0:0:0:0:111internet中所有NTP伺服器网络通讯协议分析被請求節點位址Solicited-NodeAddressFF02::1:FF00:0000/104後附介面的單播或選播位址的後24位自動啟用在本鏈路範圍內作用用來獲得鄰居節點和路由器的鏈路層地址檢測重複地址网络通讯协议分析IPv6分組頭网络通讯协议分析IPv6分組頭版本號：6网络通讯协议分析IPv6分組頭流量類別：按照即時遞交需求區分分組，指明資料包該如何處理网络通讯协议分析IPv6分組頭流標籤：標記IPv6資料包的一個流网络通讯协议分析IPv6分組頭有效載荷長度：數據長度网络通讯协议分析IPv6分組頭下一個頭：指明基本IPv6包頭後擴展頭，也可能是上層協議號网络通讯协议分析IPv6分組頭跳數限制网络通讯协议分析擴展包頭類型网络通讯协议分析擴展包頭——路由包頭网络通讯协议分析擴展包頭——路由包頭號：43強制資料包經過特定的路由器只有列表中的路由器才處理路由包頭最多可以指定256個路由器類型欄位0包頭中是指定的中間路由器列表网络通讯协议分析擴展包頭——路由包頭處理過程由源節點構造資料包必須經過的路由器的列表，並構造類型0的路由包頭將目的位元元址換成清單中第一個路由器的位址將原始的IPv6目的地址作為列表的最後一項中間路由器將資料包目的地址更改為列表中的下一個路由器，將路由選擇包頭的剩餘段欄位減1若路由器是列表的最後一項，包頭目的地址更改為最後的目的節點网络通讯协议分析鄰居發現協議NDP替代ARP無狀態自動配置路由器重定向网络通讯协议分析鄰居發現協議NDP——替代ARPICMPv6的消息鄰居請求消息鄰居公告消息被請求點多播位址FF02::1:FFxx:xxxx節點AIP地址：FEC0::1:0:0:1:A鏈路地址：00:50:3e:e4:4a:00節點BIP地址：FEC0::1:0:0:1:B鏈路地址：00:50:3e:e4:4b:01网络通讯协议分析鏈路位址查找過程節點A發送類型35（鄰居請求）的ICMPv6消息到本地鏈路源地址：A的本地網站地址FEC0::1:0:0:1:A目的地址：B本地網站地址FEC0::1:0:0:1:B對應的被請求節點位址FF02::1:FF01:B源鏈路層地址：00:50:3e:e4:4a:00目的鏈路層位元元址：多播地址FF02::1:FF01:B的多播映射33:33:FF:01:00:0B數據：A的源鏈路層地址00:50:3e:e4:4a:00网络通讯协议分析鏈路位址查找過程偵聽被請求節點位址的節點B收到鄰居請求消息節點B發送鄰居公告消息應答源地址：B本地網站地址FEC0::1:0:0:1:B目的地址：A本地網站地址FEC0::1:0:0:1:A源鏈路層地址：B的00:50:3e:e4:4b:01目的鏈路層位元元址：A的00:50:3e:e4:4a:00數據：B的鏈路地址00:50:3e:e4:4b:01