华为认证知识点之IPV6

• IPV6基础

IPv6基本包头

IPv6包头由一个IPv6基本包头（必须存在）和多个扩展包头（可能不存在）组成。

基本包头提供报文转发的基本信息，会被转发路径上的所有设备解析。

IPv6拓展包头

Extension Header Data：扩展包头数据，长度可变。扩展包头的内容，为一系列选项字段和填充字段的组合。Extension Header Length：扩展包头长度，长度为8 bit。表示扩展包头的长度（不包含Next Header字段）。

IPv6报文处理机制

IPv6地址

IPv6地址的长度为128 bit。一般用冒号分割为8段，每一段16 bit，每一段内用十六进制表示。

与IPv4地址类似，IPv6也用“IPv6地址/掩码长度”的方式来表示IPv6地址。

例如2001:0DB8:2345:CD30:1230:4567:89AB:CDEF/64

IPv6地址：    2001:0DB8:2345:CD30:1230:4567:89AB:CDEF

子网号：       2001:0DB8:2345:CD30::/64

IPv6地址缩写规范

为了书写方便，IPv6可采用以下规则进行缩写。

IPv6地址分类

根据IPv6地址前缀，可将IPv6地址分为为单播地址、组播地址和任播地址。

IPv6单播地址结构

  一个IPV6单播地址可分为如下两部分：

  网络前缀（networkperfix）:n bit ,相当于IPV4地址中的网络ID

  接口标识：（interface identify）: (128-n) bit ，相当于IPV4地址中的主机ID

IPv6单播地址接口标识

接口标识可通过三种方法生成：

手工配置

系统自动生成

通过IEEE EUI-64规范生成

其中EUI-64规范最为常用，此规范将接口的MAC地址转换为IPv6接口标识。

IPv6常见单播地址 - GUA

GUA（Global Unicast Address，全球单播地址），也被称为可聚合全球单播地址。该类地址全球唯一，用于需要有互联网访问需求的主机，相当于IPv4的公网地址。

通常GUA的网络部分长度为64 bit，接口标识也为64 bit。

全局路由前缀：由提供商指定给一个组织机构，一般至少为45 bit。

子网ID：组织机构根据自身网络需求划分子网。

接口标识：用来标识一个设备（的接口）。

IPv6常见单播地址 - ULA

ULA（Unique Local Address，唯一本地地址）是IPv6私网地址，只能够在内网中使用。该地址空间在IPv6公网中不可被路由，因此不能直接访问公网。

唯一本地地址使用FC00::/7地址块，目前仅使用了FD00::/8地址段。FC00::/8预留为以后拓展用。

ULA虽然只在有限范围内有效，但也具有全球唯一的前缀（虽然随机方式产生，但是冲突概率很低）。

IPv6常见单播地址 - LLA

LLA（Link-Local Address，链路本地地址）是IPv6中另一种应用范围受限制的地址类型。LLA的有效范围是本地链路，前缀为FE80::/10。

LLA用于一条单一链路层面的通信，例如IPv6地址无状态自动配置、IPv6邻居发现等。

源或目的IPv6地址为链路本地地址的数据包将不会被转发到始发的链路之外，换句话说，链路本地地址的有效范围为本地链路。

每一个IPv6接口都必须具备一个链路本地地址。华为设备支持自动生成和手工指定两种配置方式。

IPv6组播地址

IPv6组播地址标识多个接口，一般用于“一对多”的通信场景。

IPv6组播地址只可以作为IPv6报文的目的地址。

Flags：用来表示永久或临时组播组。

Scope：表示组播组的范围。

Group ID：组播组ID。

被请求节点组播地址

当一个节点具有了单播或任播地址，就会对应生成一个被请求节点组播地址，并且加入这个组播组。该地址主要用于邻居发现机制和地址重复检测功能。被请求节点组播地址的有效范围为本地链路范围。

IPv6任播地址

任播地址标识一组网络接口（通常属于不同的节点）。任播地址可以作为IPv6报文的源地址，也可以作为目的地址。

主机和路由器的IPv6地址

一般情况下，主机和路由器的单播IPv6地址以及加入的组播地址如下所示：

IPv6单播地址业务流程

一个接口在发送IPv6报文之前要经历地址配置、DAD、地址解析这三个阶段，NDP（Neighbor Discovery Protocol，邻居发现协议）扮演了重要角色。

NDP

RFC2461定义了NDP，该RFC后来被RFC4861替代。

NDP使用ICMPv6报文实现其功能。

IPv6动态地址配置

主机根据RA中的地址前缀，并结合本地生成的64 bit接口标识（例如EUI-64），生成单播地址。

仅可以获得IPv6地址信息，无法获得NIS、SNTP服务器等参数，需要配合DHCPv6或者手工配置来获取其他配置信息。

DAD

无论通过何种方式配置了IPv6单播地址，主机或路由器都会：

通过ICMPv6报文进行DAD

仅当DAD通过之后才会使用该单播地址

地址解析

IPv6使用ICMPv6的NS和NA报文来取代ARP在IPv4中的地址解析功能。

IPv6基本配置 (1)

使能IPv6

[Huawei] ipv6

使能设备转发IPv6单播报文，包括本地IPv6报文的发送与接收

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ipv6 enable

在接口视图下，在接口上使能该接口的IPv6功能

配置接口的链路本地地址

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ipv6 address ipv6-address  link-local

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ipv6 address auto link-local

在接口视图下，通过手工或者自动的方式，配置接口的链路本地地址。

配置接口的全球单播地址

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ipv6 address { ipv6-address prefix-length | ipv6-address/prefix-length }

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ipv6 address auto { global | dhcp

在接口视图下，通过手工或者自动（有状态或无状态）的方式，配置接口的全球单播地址。

IPv6基本配置 (2)

配置IPv6静态路由

[Huawei] ipv6 route-static dest-ipv6-address prefix-length { interface-type interface-number [ nexthop-ipv6-address ] | nexthop-ipv6-address } [ preference preference ]

查看接口的IPv6信息

[Huawei] display ipv6 interface [ interface-type interface-number | brief

查看邻居表项信息

[Huawei] display ipv6 neighbors

使能系统发布RA报文功能

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] undo ipv6 nd ra halt

默认情况下，华为路由器接口不发送ICMPv6 RA报文，则该接口所连链路上的其他设备无法进行无状态地址自动配置。

若想进行IPv6无状态地址配置，需要手工开启发送RA报文。

案例：配置一个小型IPv6网络 (1)

1.在R1、R2、R3、R4全局和相关接口使能IPv6功能，同时自动生成链路本地地址（以R1配置为例） [R1]ipv6 [R1]interface GigabitEthernet 0/0/0     [R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable [R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address auto link-local 2.在R1、R2相应接口配置静态IPv6全球单播地址 [R1]interface GigabitEthernet 0/0/0     [R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2001::1 64 [R2]interface GigabitEthernet 1/0/0 [R2-GigabitEthernet1/0/0]ipv6 address 2001::2 64 [R2-GigabitEthernet1/0/0]interface GigabitEthernet 0/0/0 [R2-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2002::1 64 [R2-GigabitEthernet0/0/0]interface GigabitEthernet 0/0/1 [R2-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2003::1 64

配置需求：

R1和R2之间使用静态IPv6地址互联。

R2作为DHCPv6服务器给R3的GE0/0/0分配全球单播地址。

R4的GE0/0/0接口通过R2的RA进行无状态地址自动配置。

配置静态路由，实现各设备之间互访。

案例：配置一个小型IPv6网络 (2)

3.在R2上配置DHCPv6服务器功能，R3接口通过DHCPv6方式获取全球单播地址 [R2]dhcp enable [R2]dhcpv6 pool pool1 [R2-dhcpv6-pool-pool1]address prefix 2002::/64 [R2]interface GigabitEthernet 0/0/0     [R2-GigabitEthernet0/0/0]dhcpv6 server pool1 [R3]dhcp enable [R3]interface GigabitEthernet 0/0/0 [R3-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address auto dhcp

配置需求：

R1和R2之间使用静态IPv6地址互联。

R2作为DHCPv6服务器给R3的GE0/0/0分配全球单播地址。

R4的GE0/0/0接口通过R2的RA进行无状态地址自动配置。

配置静态路由，实现各设备之间互访。

案例：配置一个小型IPv6网络 (3)

4.在R2使能发布RA报文的功能，R4通过无状态地址配置的方式获取地址

配置需求：

R1和R2之间使用静态IPv6地址互联。

R2作为DHCPv6服务器给R3的GE0/0/0分配全球单播地址。

R4的GE0/0/0接口通过R2的RA进行无状态地址自动配置。

配置静态路由，实现各设备之间互访。

案例：配置一个小型IPv6网络 (4)

5.在R4上配置静态路由 [R4]ipv6 route-static 2001:: 64 2003::1  [R4]ipv6 route-static 2002:: 64 2003::1 6.在R1上配置聚合后的静态路由 [R1]ipv6 route-static  2002:: 15 2001::2 7.在R3上配置默认路由 [R3]ipv6 route-static :: 0 2002::1

配置需求：

R1和R2之间使用静态IPv6地址互联。

R2作为DHCPv6服务器给R3的GE0/0/0分配全球单播地址。

R4的GE0/0/0接口通过R2的RA进行无状态地址自动配置。

配置静态路由，实现各设备之间互访。