IPv6技术基础知识

杭州华三通信技术有限公司IPv6基础知识判断题•IPv6的基本报文头长度为40字节。•IPv6的分段无法通过基本报文头完成。•link-local地址可以跨网段访问。•DHCPv6协议的地址分配部分，只规定了128位长度的IPv6地址的分配。发展历程Internet发展迅速，IPv4地址短缺。CIDR、NAT等过渡技术只能暂时解决地址耗尽问题1993年成立IPng工作组，2001年更名为IPv6工作组IPv6提供巨大的地址空间，灵活的扩展头技术等2000年主流设备厂商支持IPv62001年WindowsXP支持IPv62008年，教育网启动CNGI-CERNET2项目(GreatBritain)1192612.18%4Netherlands,The1242052.27%5Australia532010.97%6Japan1041961.91%7Russia731531.34%8Brazil421400.77%9France591271.08%10China271270.49%11Canada461150.84%12Switzerland621111.14%13Sweden54990.99%14Italy46980.84%15Poland50850.92%16Austria54830.99%17CzechRepublic52810.95%18NewZealand22740.40%19Norway26670.48%20Indonesia27640.49%来源:地址空间增大：128位=340万亿万亿万亿个地址；地球表面67万亿个地址/平方米更有效的报头结构：基本头固定40字节,灵活的扩展头机制。邻居发现与地址自动配置：独立于链路协议更轻松地改变网络配置、简化网络应用移动IP流标签能力：为上层特殊应用的传送信息流可以用流标签来识别IPv6的主要优势报文格式版本（Version）4bit版本号6（二进制0110）传输等级（TrafficClass）区分不同级别的IPv6信息包。流标签（FlowLabel）标识同一流的信息包。一个流可以由源IPv6地址和非空的流标签唯一地标识。载荷长度（PayloadLength）报头之后的数据字段的长度，以字节为单位(最大载荷长度为65535)下一个报头（NH，NextHeader）8位，指出IPv6报头之后的报头类型跳数限制（HopLimit）报文每经过一个转发节点，跳数限制减1，减至0时丢弃该信息包地址介绍地址类型单播可聚合全球单播地址：运营商前缀/48；本地网点前缀/64本地链路地址（LLA）：用于邻居发现、无状态配置等仅用于本链路通讯，可认为本网段唯一本地站点（ULA）：类似于私有地址，保证本地唯一任播组播地址表示方法IPv6地址表示方法：16bits16bits16bits16bits16bits16bits16bits16bits首选格式2222:3333:4444:5555:6666:7777:8888:1111压缩格式::表示一个或多个16bit为02222:0000:0000:0000:6666:7777:0000:1111可简化为2222::6666:7777:0000:1111IPv6内嵌IPv4::10.153.53.100IPv4兼容IPv6地址2002:a.b.c.d:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx6to4地址地址介绍－全球单播地址Globaladdress|nbits|mbits|128-n-mbits|+------------------------+-----------+----------------------------+|globalroutingprefix|subnetID|interfaceID|+------------------------+-----------+----------------------------+可聚合全球单播地址空间已启用2000::/3(前3个bit为001)具体分类2001::/16IPv6Internet2002::/166to43ffe::/166bone(实验用，已结束使用)IPv4兼容的IPV6地址IPv4映射的IPV6地址由NSAP地址映射的IPV6地址由IPX地址映射的IPV6地址0000001(7bit)RFC1888(121bit)0000010(7bit)IPX(121bit)000…….000(96bit)IPv4地址(32bit)000……000(80bit)IPv4地址(32bit)1111…1111(16bit)IPv6地址介绍－全球单播地址地址介绍－链路本地地址IPv6Link-localaddress10bits54bits[0]64bits接口标识FE80::/10EUI-64fe80::1111:2222:3333:4444地址介绍－组播地址MulticastaddressFF::/8为前缀标志字段0000:永久多播地址0001:临时多播地址范围字段0001:本地接口范围0010:本地链路范围0101：本站点范围1110：全局范围16bits112bitsGroupID0xF0xF标志范围组播指定地址ff02::1本地链路上的allhostsff02::2本地链路上的allroutersAnycastaddress任播定义和用法：任播地址是一组接口的地址，典型的情况下它们属于不同的节点。发送到一个任播地址的信息包只会发送到这组接口中的一个（根据路由协议对距离的测定，该接口距离发送节点最近）。应用场合：当移动主机需要与它的“home”子网上的移动代理之一通信时，它将用该子网路由器任播地址。具体地址规定：任播地址没有独立的地址空间，它们可使用任何单点传送地址的格式。因此，需要一种语法来区别任意点传送地址和单点传送地址。目前RFC2373定义了子网路由器任意点传送地址，标识连接到同一链路的一组路由器，要求所有路由器支持。|nbits|128-nbits|+------------------------------------------------+----------------+|subnetprefix|00000000000000|+------------------------------------------------+----------------+IPv6地址介绍－任播（泛播）地址地址介绍－常用地址常用地址未指定::/128回环地址::1/128EUI-64编址方式(forMAC-address)由48bitMAC转换而来在MAC地址中间插入fffe将左边第一字节的第7bit设为1，从而形成EUI-64地址介绍－地址配置IPv6地址配置配置自动链路地址interfaceeth0/0ipv6addressautolink-local配置手动链路本地地址interfaceeth0/0ipv6addressfe80::2000link-local配置全局地址interfaceeth0/0ipv6address2001::1/64配置EUI-64地址interfaceeth0/0ipv6address2001::1/64eui-64扩展头介绍IPv6扩展头IPv6基本报头NextHeader=0逐跳扩展头NextHeader=51AH扩展头NextHeader=6IPv6数据IPv6报文TCP报头TCP数据扩展头类型0逐跳扩展头6TCP17UDP43路由58ICMPv689OSPFv3扩展头介绍IPv6扩展头排列顺序-IPv6基本头0逐跳选项头60目的地选项头43路由头44分段头51AH50ESP60目的地选项头（只由最终目的节点处理的选项）-上层协议每个扩展报头最多只能出现一次，唯一例外是目的地选项报头可以在不同的地方出现两次，一次在路由报头前出现，另一次在上层报头前出现除了逐跳选项头外其他扩展头不被发送路径上任一节点处理分片扩展头IPv6报头IPv6数据区IPv6报头IPv6数据区IPv6报头路由扩展头目的地扩展头IPv6数据区扩展头介绍逐跳扩展头需要被转发路径中的每个结点都处理，如：路由告警、RSVP逐跳选项头格式扩展头长度以8byte为单位携带不定数量的TLVType[8]Value[x]Length[8]NextHeader(8bits)扩展头长度(8bits)选项扩展头介绍路由头IPv6源节点使用路由报头来指定信息包到达目的地的路径上所必须经过的中间节点。路由类型＝0的格式0型路由头只有当它到达IPv6的目的地址域所指定的节点时才被处理与IPv4松散源路由功能类似0型路由头已在RFC5095中废弃NextHeader(8bits)扩展头长度(8bits)路由类型=0剩余段(8bits)保留[32bits]地址1[128bits]地址n[128bits]扩展头介绍分段头分段报头用于将大于路径MTU的信息包从源节点发送到目的节点。IPv6的分段处理不同于IPv4，IPv6通过PMTU机制，使得在源节点通过扩展报头中的分段报头进行分段处理。分段头格式分段数据包的长度不能超过源到目的PathMTUNextHeader(8bits)保留域(8bits)分段偏移(13bits)MRes21标识(32bits)包括协议：ICMPv6NDPMTUDNSIPSEC…IPv6基础协议详解|Type|Code|Checksum|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+||+MessageBody+||ICMPv6与ICMPv4同样是完成IP协议的的差错和控制功能。ICMPv6消息分为两类：差错消息和信息消息。差错消息用来向源节点通知报