23_IPV6协议基础_1_addressandheader

的产生背景•以IPv4为核心技术的Internet获得巨大成功，促使IP技术广泛应用，从而产生对IP地址的巨大需求•但IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展•移动IP和宽带技术的发展要求更多的IP地址•CIDR,VLSM,NAT,混合地址等技术只能暂时缓解IPv4地址紧张，但无法根本解决地址问题根本原因：IPv4地址的短缺一、地址格式地址格式•IPv6地址=前缀+接口标识–前缀：相当于v4地址中的网络ID–接口标识：相当于v4地址中的主机ID•128位长，用冒号将128比特分割成8个16比特的部分，每个部分包括4位的16进制数字。•地址前缀长度用“/xx”来表示•举例：–3ffe:3700:1100:0001:d9e6:0b9d:14c6:45ee/64地址缩写•每个16位的分段中开头的零可以省略•一个或多个相邻的全零的分段可以用双冒号::表示•双冒号只能使用一次•以下是同一个地址不同表示法的例子：–0001:0123:0000:0000:0000:ABCD:0000:0001/96–1:123:0:0:0:ABCD:0:1/96–1:123::ABCD:0:1/96(128bits)::/128环回地址00...1(128bits)::1/128组播11111111FF00::/8—FFFF::/8链路本地地址link-local1111111010FE80::/10--FEBF::/10站点本地地址site-local1111111011FEC0::/10--FEFF::/10全局单播0012000::/3—3FFF::/3地址分类••••单播地址（UnicastAddress）组播地址（MulticastAddress）任播地址（AnycastAddress）特殊地址单播地址•唯一标识一个接口•IPv6单播地址分类（根据地址范围）：–全局单播地址例2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58–链路本地地址例FE80::E0:F726:4E58–站点本地地址例FEC0::E0:F726:4E58–唯一本地地址例FD00::E0:F726:4E58全局单播地址•全球唯一地址（类似于IPV4的公有地址）•带有全球地址的数据包可被转发到全球网络的任何部分全局单播地址层次结构全局路由前缀子网ID接口ID45位16位64位0012000::/3任何人（企业或个人）都可以获得一个48位前缀任何人都可以拥有16位的子网空间链路本地地址•用于单个链路，可进行自动地址配置、邻居发现或在没有路由器时进行单个链接编址•带有链路-本地源或目的地址的数据包不转发到其它链路链路本地地址结构接口ID11111110100FE80::/10站点本地地址••••用于单个站点内部编址带有站点-本地源或目的地址的数据包不转发到其它站点相当于V4网络中的私有地址（RFC1918）遭到RFC3879反对，提出uniquelocal地址FD00::/8站点本地地址结构接口ID11111110110FEC0::/10地址分配IPv6地址空间的最小地址分配块为32比特每个用户可以获得48比特地址前缀用户只有一个网络和子网时，可以得到64bits地址前缀移动设备仅有一台联网设备时，可以分配128bits地址前缀拨号•对链路来说是唯一的•可动态获得–IEEE采用MAC-to-EUI-64转换–其它地址采用其它的自动方法•可用来形成链路-本地地址•可用来形成带有无状态自动配置功能的全球地址规范••将48比特的MAC地址转化为64比特的接口ID–由设备自动生成–MAC唯一，所以接口ID也唯一步骤：–在MAC地址的公司ID（高24位）和节点ID(低24位）中间插入FFFE–将U/L位（从高位开始的第7位）反转(InternetAssignedNumbersAuthority).RegionalInternetRegistry—RIR.FourRIR:APNIC(AsiaPacificNetworkInformationCentre)，ARINRIPENCCLACNICLIR(LocalInternetRegistry)－ISP0预留1节点本地范围2链路本地范围5站点本地范围8企业本地范围E全局范围F预留组播地址•••Flags–前3位设为0–最后一位定义地址类型•0=固定或众所周知•1=本地分配或短期Scope–表示组播组的范围GroupID–组播组ID预定义的组播组Link-local所有节点的组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:1所有路由器的组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:2Solicited-Node组播地址：FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX所有OSPF路由器组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:5所有OSPF的DR路由器组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:6所有RIP路由器组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:9所有PIM路由器组播地址：FF02:0:0:0:0:0:0:D请求节点组播地址(Solicited-Node)IPv6中特有的组播地址每个节点必须为分配给它的每个单播和任播地址加入的一个组播地址，用于DAD地址重复检测（RFC2373)Solicited-Node组播地址生成过程接口ID的后24位：XX:XXXX前缀FF02:0:0:0:0:1:FFFF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX例：主机的MAC地址为00-02-b3-1e-83-29IPv6地址为fe80::0202:b3ff:fe1e:8329请求节点组播地址:ff02::1:ff1e:8329:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.zor::FFFF:w.x.y.z,isusedtorepresentanIPv4addressasa128-bitIPv6address.6to4addressAnaddressofthetype2002:WWXX:YYZZ:SubnetID:InterfaceID,whereWWXX:YYZZisthecolonhexadecimalrepresentationofw.x.y.z(apublicIPv4address),isassignedanodeforthe6to4IPv6transitiontechnology.ISATAPaddressAnaddressofthetype64-bitprefix:0:5EFE:w.x.y.z,wherew.x.y.zisaprivateIPv4address,isassignedtoanodefortheIntra-SiteAutomaticTunnelAddressingProtocol(ISATAP)IPv6transitiontechnology.TeredoaddressAglobaladdressthatusestheprefix2001::/32andisassignedtoanodefortheTeredoIPv6transitiontechnology.Beyondthefirst32bits,TeredoaddressesareusedtoencodetheIPv4addressofaTeredoserver,flags,andanobscuredversionofaTeredoclient’sexternaladdressandUDPportnumber用于v4v6过渡的unicastIPv6address地址新类型—任播（Anycast）被分配给多个接口，仅用于路由器发往任播地址的数据包被路由转发给分配了任播地址的接口中距离最近的一个同组播地址相同，不能做为源地址使用节点所需要的地址主机节点需要如下地址来标识自己Link-Local地址手工或自动配置的单播地址loopback地址加入link-local范围内的“All-Nodes”和“Solicited-Node”所属的组播组路由器节点除了以上地址，还要有路由器上配置的任播地址加入link-local范围内的“All-Routers”组播组:0000:0000:0001:02AA:0000:0000:0007Amoreefficiently.3.Howmanyblocksandbitsareexpresse