浅谈ipv6

目录

IPv6 地址分类

IPv6 地址—IPv6接口ID的生成方式

IPv6 地址—IPv6组播地址

预定义的All Nodes Addresses组播地址：

预定义的All Routers Addresses组播地址：

Solicited-Node多播地址：

icmpv6协议

IPv6 邻居发现协议

重复地址检测

link-local地址自动配置

非link-local地址自动配置

重定向

Path MTU—PMTU发现过程

 NS报文作用

ipv4和ipv6地址和DNS获取区别

无状态、有状态地址分配

无状态（Stateless M=0）：根据RA中的前缀信息自动配置ipv6地址

有状态(M=1)：通过DHCPv6⽅式获得IPv6地址

最后附上一个大佬的文章！！

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(IPv6地址组成：前缀 + 接口标识)

IPv6 地址分类

• 单播地址：标识一个接口，目的为单播地址的报文会被送到被标识的接口

链路本地地址：用于本地链路寻址，自动地址配置和邻居发现，以FE80开头, 例FE80::E0:F726:4E58

• 组播地址
• 任播地址

（单播地址或任播地址的后64位除特殊情况必须是该接口的接口标识符）

IPv6 地址—IPv6接口ID的生成方式

依据IEEE-EUI-64自动生成：将48比特的MAC地址转化为64比特的接口ID(在中间插入FFFE,将表示Universal/Local (U/L)位由0改成1)

IPv6 地址—IPv6组播地址

前缀：FFxx::/8；

在IPV6中没有广播的概念，而是使用用组播来代替；因此IPv6中存在大量的组播使用。

预定义的All Nodes Addresses组播地址：

FF01:0:0:0:0:0:0:1   (interface-local)

FF02:0:0:0:0:0:0:1   (link-local).

预定义的All Routers Addresses组播地址：

FF01:0:0:0:0:0:0:2    (interface-local)

FF02:0:0:0:0:0:0:2    (link-local).

FF05:0:0:0:0:0:0:2    (site-local).

Solicited-Node多播地址：

（Solicited-Node多播地址的前缀都是相同的，只有最后24位不同，而最后24位取自单播或者任播地址的最后24位。这24位实际就是取自于64位接口标识符的后24位。）

 RFC 4861 IPv6邻居发现中规定，在节点进行地址解析时，要将邻居请求（NeighborSolicitation）消息发送到请求目标地址（目的地址是一个组播地址）的请求-节点多播地址。

  

RFC4862 无状态地址自动配置 中规定，在节点执行 DAD重复地址检测（DuplicateAddress Detection） 时，要将邻居请求（NeighborSolicitation）消息发送到请求目标地址的  被请求-节点多播地址。（源地址为空，进行组播检测是否有人在使用此地址了，如果有带上地址的回复，则证明此地址被用了）

回复带了地址（则表示此地址有人在用）：

数据包的目的地址是根据target address 生成的

简单描述：

我想用这个target地址，那我就先把这个NS报文发送给这个target地址所在的组放ff02::16,所有的组成员就会收到，如果有某个组成员用了这个target ip，则就会回复带有此target ip的报文证明有人在用此ip了。

IPv6的ND模块中用于报文目的地址、IPv6重复地址检测（DAD）的目的地址（也就是正在被进行地址解析或者重复地址检测的地址）

        FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX XX:XXXX取单播/任播地址的接口ID的后24Bits

ipv6 与MAC地址的映射关系

        FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX  MAC 地址是3333+接口ID后32bits。

icmpv6协议

邻居发现、PathMTU发现机制均是基于ICMPv6协议报文实现的

IPv6 邻居发现协议

重复地址检测

使用NS和NA的交互过程 邻居请求NS使用组播（根据ip的到mac），相当于IPV4的arp请求，从协议地址向硬件地址映射的功能， 邻居公告NA返回则直接使用单播。

link-local地址自动配置

主机和路由器在接口初始化时都会自动生成 Link-local地址 接口ID通常使用EUI-64格式生成

非link-local地址自动配置

非Link-local地址的自动配置只应用于主机，主机需要从路由器公告获取前缀信息。（isp给我们最外层路由器分配两个地址，一个是全球单播ipv6地址、一个是前缀），只有主机可以直接使用此前缀生成ipv6。想其他设备也可以使用前缀生成地址，则需要再搭建一个服务器，

重定向

可以直接到达想要到的目的地，节省带宽资源、已经减轻中介设备的负担。

Path MTU—PMTU发现过程

（ IPV6只在源节点分片，目的节点重组）

路由器转发时，将数据包的大小和出接口的MTU比较，不大于MTU就可以通过，否则就给源节点发送ICMPv6的数据包过大消息，并告知MTU的值。即需要协商最小MTU。

 NS报文作用

1、DAD地址检测

2、根据ip建立通信获取mac

链路本地地址（Link-local Address）是一类特殊的IP地址，仅用于在网段内、同一广播域内的主机相互通讯使用，这类主机可认为是不须要外部互联网服务的。

 inet6 addr: fe80::e267:b3ff:fe00:2/64（链路本地地址，即使没给分配，都会自动根据自己的mac生成，因为NS交互就是要通过ip通信来获取对方mac，但是生成前（NS报文）会进行DAD检测，无冲突则用此地址）

 E0:67:B3:00:00:02  ---》fe80::e267:b3ff:fe00:2生成说明：

fe80 :开头的ip地址在ipv6中是链路本地地址。

e2：根据mac中的E0，将第七位翻转而得到 E0: 1110 0000  --》E2:1110 0010

ff:fe:在fe80之后的第4、5字节替换为FFFE

（生成链路本地地址的方式不止这一种）

ipv4和ipv6地址和DNS获取区别

1.ipv4 dhcp 获取，可以获取一切信息，包括ipv4地址掩码，网关；DNS

2.ipv6地址获取有2种方式，有状态和无状态获取。

无状态、有状态地址分配

通过RA中的M、O标志位决定是无状态还是有状态地址分配

M标记值为0时，表示RA中携带的Prefix Information Option可以用于完成无状态地址分配；

M标记值为1时，表示需要使用DHCPv6协议获取IPv6地址。

M标记为0时，Host可以使用RA中Prefix Information Option中的IPv6 Prefix和自己的接口ID组成IPv6全球单播地址

目前IPv6地址的分配方法有以下几种：

❑ 手动配置。手动配置 IPv6 地址 / 前缀及其他网络配置参数（ DNS 、 NIS 、

SNTP 服务器地址等参数）

❑ 无状态自动地址分配。由接口 ID 生成链路本地地址，再根据路由通告报文

RA （ Router Advertisement ）包含的前缀信息自动配置本机地址

❑ 有状态自动地址分配，即 DHCPv6 方式。 DHCPv6 又分为如下两种 :

       ➢ DHCPv6 有状态自动分配。 DHCPv6 服务器自动分配 IPv6 地址 /PD 前缀及

        其他网络配置参数（DNS 、 NIS 、 SNTP 服务器地址等参数）

        ➢ DHCPv6 无状态自动分配。主机 IPv6 地址仍然通过路由通告方式自动生

        成，DHCPv6 服务器只分配除 IPv6 地址以外的配置参数，包括 DNS 、 NIS 、

        SNTP服务器等参数

无状态（Stateless M=0）：根据RA中的前缀信息自动配置ipv6地址

IPv6无状态地址分配，使用ND协议的RS<->RA交互完成

ipv6地址通过路由通告RA方式生成

有状态(M=1)：通过DHCPv6⽅式获得地址

  IPv6地址、其他参数（如DNS）均通过DHCPv6获取     

m=0就是无状态（ipv6地址通过ra前缀生成），m=1就是有状态（ipv6地址通过dhcpv6获取）

最后附上一个大佬的文章！！

深入浅出ipv6有状态、无状态