IPv6編址與尋址

IPv6地址

IPv4：32 bits or 4bytes long
分為私有地址和公有地址腊敲，上網需要做一個NAT轉換，主要為了解決地址少問題恨课。
IPv6：128 bits or 16bytes ： 4 tims the bits of IPv4

v6地址和v4地址表示方法不同：
用十六進制表示：如：FE08:...
16位一組险胰，中間用：隔開，如：2001:12FC:..
若以零開頭可以省略,全零的組可用"::"表示，如：1:2::ABCD:..
地址前綴長度用“/xx”表示猛们，如： 1::1/64
注：“::” 一個v6地址只能出現一次

例如同一個地址的不同表示方法：
①0001:0123:0000:0000:0000:ABCD:0000:0001/96
②1:123:0:0:0:ABCD:0:1/96
③1:123::ABCD:0:1/96

v4環(huán)回地址是127.0.0.1念脯，v6環(huán)回地址是0:0:0:0:0:0:0:1 簡寫 ::1
當電腦沒有配置IPv6的時候，0:0:0:0:0:0:0:1充當占位符弯淘，
當配置了IPv6以后绿店，在IPv6中代表默認路由，即:: 代表0.0.0.0/0

IPv6地址 = 前綴 + 接口標識
前綴：相當于v4網絡地址中的網絡ID
接口標識：相當于v4地址中的主機ID
如：2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58/64
前綴是2001:A304:6101:1 接口標識：E0:F726:4E58 那么前綴64位庐橙，接口64位
如：2001:123::xx:xx:x/128 ,那么這個代表一個環(huán)回口地址 例如2.2.2.2/32
如：2001:123::xx:xx:x/127 ,那么這個代表一個點到點地址假勿，例如12.1.1.1/30

IPv6地址分類

v6地址分為三種地址：
①單播地址(UA) ②組播地址(MA) ③泛播地址(AA)
在IPv6中不再使用廣播的概念，所有的廣播都是用組播代替态鳖。
單播和組播都和v4相同转培。泛播即任意播，是指浆竭，在分布式場景中堡距，多個設備使用同一個泛播地址為最近的用戶提供服務。

地址分類

單播

單播地址用于一對一的連接兆蕉，IPv6單播地址有以下類型：

• 未指定的地址羽戒，環(huán)回地址和IPv4兼容地址
  IPv4兼容地址，是把v6地址的后32位虎韵，用來存放v4地址易稠，例如：::192.168.30.1 = ::C048:1E01
• 本地鏈路地址，簡稱Link-Local 地址
  FE80::/10
• 本地站點地址包蓝，簡稱Site-Local地址
  FEC0::/10
• 可聚合全球單播地址,簡稱AGUA地址
  2000::到3FFF:FFFF:FFFF:FFFF.....
  AGUA地址驶社，前三位必須是001，后十三位為TLA测萎，再后8位為RES區(qū)域位亡电，再往后24位為NLAs，是網絡位硅瞧，供運營商進行分配份乒，之后的16位為SLA，為子網位腕唧，分配給企業(yè)用或辖，企業(yè)拿到的就是2::/48的地址。

組播

組播地址用于一到多的連接枣接，地址主要是FF00::/8
前八位為FF颂暇，后四位代表標志位，Flag位為0代表永久的但惶，Flag位為1代表暫時的耳鸯，而再后四位代表范圍湿蛔，
范圍為1代表本地接口范圍，2代表本地鏈路范圍县爬，5代表本地站點范圍煌集，8代表組織結構范圍，E代表全球范圍捌省。
例如FF02::9 這個地址FF開頭苫纤，是個組播地址，第三位為0纲缓，代表永久分配卷拘，第四位為2，代表本地鏈路范圍祝高。

組播指定地址：

節(jié)點必需的地址

任何一個v6節(jié)點都需要開啟以下地址：
每個接口的本地鏈路地址栗弟、環(huán)回口地址、被分配的單播地址工闺、
所有節(jié)點組播地址乍赫、主機所屬的組播組地址、本地站點地址
所用的每個單播和任播地址的被請求節(jié)點組播地址(相當于v4的arp協(xié)議陆蟆，使用ICMPv6)

被請求節(jié)點組播地址
就是本地鏈路范圍的組播地址雷厂，前面是FF02:，中間是全零叠殷，然后是FF/104改鲫，即FF02::1:FF/104

IPv6在Ethernet技術上

IPv6擁有一個特定的Ethernet協(xié)議ID，是0x86DD林束，用來分辨是IPv6還是IPv4像棘。

組播在Ethernet中的映射

如果一個數據包是三層的封裝發(fā)送到組播地址，你肯定需要一個目的MAC地址壶冒，那么這個目的MAC如何表示缕题？
答：把你要發(fā)送的這個三層的組播地址的最后三十二位拿出來，當做目標MAC胖腾，然后往前補16位的33:33.
即烟零，比如發(fā)送的組播地址是FF02::1:FF17:FC0F,那么最后32位FF17:FC0F用來做MAC地址，并補齊地址為：33:33:FF17:FC:0F,這就是IPv6在以太協(xié)議棧中的地址映射胸嘁。
不難發(fā)現瓶摆，FF02::1:FF17:FC0F,前面是FF02凉逛，中間全零性宏，后端是FFxx，這很顯然是一個被請求節(jié)點組播地址状飞。

接口ID的生成

v6地址中都會有接口ID毫胜，這是由MAC地址構成书斜，通過48bit的MAC地址轉化為64bit的接口ID，肯定是擴充得到的酵使，通過EUI-64的擴充方式荐吉。

IPv6地址配置技術

IPv6可以發(fā)現鄰居，其實通過ICMPv6來實現的太伊。（NDP^_RFC2461）
IPv6鄰居發(fā)現原理：
首先PC1發(fā)送一個ICMP¹³⁵類型鄰居請求消息(NS)到PC2的被請求節(jié)點組播地址雇锡，PC2收到后，回復一個ICMP¹³⁶類型鄰居宣告消息(NA)到IPC1僚焦，這樣在PC1就記錄下了PC2的MAC地址遮糖，類似于v4網絡中，將目標MAC存放在自己的ARP緩存表中叠赐。

啟用IPv6

• 啟用IPv6流量轉發(fā)

Router(config) ipv6 unicast-routing  //默認關閉赛不，跑路由協(xié)議需開啟，其實就是加入組播地址 FF02::2
Router(config) ipv6 ref load-sharing original //等價路由下,基于hash算法的數據報流量分擔

• 通過在接口上配置IPv6地址罢洲，開啟接口對IPv6支持
  Router(config-if-GigabitEthernet 0/0)#ipv6 address 2001:12::1/64 //PC機模式
• 也可以不配置v6地址踢故，先配置本地鏈路地址
  Router(config-if-GigabitEthernet 0/0)#ipv6 enable //默認情況下，不可用 PC機模式

IPv6的自動配置

IPv6地址的自動配置分為【無狀態(tài)自動配置】和【有狀態(tài)自動配置】惹苗。
IPv4中的DHCP配置殿较，是一種有狀態(tài)自動配置，是通過DHCP這種應用層協(xié)議來實現的桩蓉。
IPv6中淋纲，可以通過ICMPv6實現無狀態(tài)自動配置。
PC通過ICMP¹³³向FF02::2發(fā)送一個RS請求院究，路由器收到后洽瞬，通過ICMP¹³⁴向目的地址FF02::1發(fā)送一個RA消息本涕。這些地址都是基于Ethernet的。
FF02::2（鏈路上的所有路由器的組播地址） FF02::1(所有節(jié)點的組播地址)

IPv6路由選擇（RiPng伙窃、OSPFv3）

RIPng中的主要更新

• UDP端口號：IPv4中的RIP使用UDP520號端口菩颖，IPv6的RIPNG使用UDP521號端口
• 本地鏈路地址：使用本地鏈路地址作為更新消息的源地址
• 組播地址：IPv4中的RIP使用224.0.0.9，IPv6中的RIPng使用FF02::9
• Metric值：在RIPng中为障，默認情況下進入路由表之前的RIPng度量值+1

• 一些時間參數：見 “ show ipv6 rip”
  負載均衡功能：RIPng支持默認16條路徑進行負載均衡(Max:64條)

  
  

OSPFv3

IPv6的OSPF和IPv4的OSPF差別并不大晦闰，下面的實驗中，同時跑了IPv4和IPv6協(xié)議棧鳍怨，基于接口的宣告可以加快鄰居的建立關系鹅髓。

基于IPv4和IPv6網絡的共存和整合

-雙棧協(xié)議（Dual Stack）：網絡中的主機、服務器和路由器可以同時使用IPv4和IPv6協(xié)議棧京景。
-隧道協(xié)議（Tunneling）：隧道使孤立的IPv6主機窿冯、服務器、路由器和域利用現有的IPv4基礎設施與其他IPv6網絡通信确徙。

例如在兩端都是IPv6的網絡醒串，中間是IPv4的網絡，這時候鄙皇，如何讓兩端IPv6的網絡能夠實現OSFP路由協(xié)議的宣告芜赌，這時候使用tunneling，為IPv6地址做一層IPv4的封裝伴逸，然后到對端后又進行解封裝除去IPv4的頭部缠沈，實現IPv6的互通。

以上就是目前IPv6的相關原理與配置方法错蝴，臨近元旦終于有時間進行整理一下了洲愤。