IPV6（共存及过渡到IPV6）

IPV6
特征-升级点：
1、全球单播地址 ---- IPV4地址下的公有地址 V6下没nat
2、可聚合性（IANA组织对全球的地址进行合理分配）
3、多宿主—一个物理接口可以同时拥有多个不同网段的IPV6地址；但不同接口不
能在同一网段
4、自动配置 1）DHCP V6 2）auto-config路由器接口手工配置IPv6地址，然后路由器将自己地址的前缀（网络号）下放给PC，PC将自动使用EUI-64来补充主机位；
5、即插即用–热插拔
6、端到端的连接—不需要NAT
7、重编址
8、简易的报头 1)没有广播机制 只有组播和单播 2）没有检验和（因为2和4层均存在校验和） 3)流标签—保留—QOS
9、安全性和移动性
10、IPV4和IPV6共存

黄色—一致
红色—取消 V4中的第二列用于分片 V6可以使用扩展首部实现
蓝色—替代 1、服务类型–扩展表
2、报头长度—有效负载长度
3、TTL–跳数限制
4、协议号—下一个头部
灰色—保留 流标签

IPV6地址：

1-23位 注册位—IANA分配给各个国家或组织
24–32位 ISP位—国家分配给各个ISP
33-48位 站点位—ISP分配给各个企业
49–64位 子网位----网络管理员进行子网划分

IPV6地址写法： 使用冒分16进制标示,每16位为一段；共8段
2031:0000:130F:0000:0000:09C0:006A:130B
每一段地址前面的0可以省略
2031:0000:130F:0000:0000:9C0:6A:130B
若一段全为0，可以省略成一个0
2031:0:130F:0:0:9C0:6A:130B
若连续两段以上全0，可以省略为：：
2031:0:130F::9C0:6A:130B

2031:0000:0000:09C0：0000:0000:0000:130B
注：若存在两个部分均为全0，只能将其中一个部分省略为：：；
2031:0:0:9C0::130B

例：
FF02:0:0:0:0:0:0:0:1—FF02::1
0:0:0:0:0:0:0:1–::1
0:0:0:0:0:0:0:0–::
当使用ipv6协议携带端口号时，需要使用中括号来区分；
http://[2031:0:130F::9C0:6A:130B]:8080/index/html

IPV6地址分类：
1、单播地址 一对一 只有单播地址能作为源地址，也可作为目标地址
2、多播(组播)地址 一对多 作为目标地址
3、任意播地址-----一到最近

单播地址：
1、AGUA 全球可聚合单播地址 IPV6的公网地址（需申请），全球单播传递
目前全球已规划地址----2000：：/3
范围–2000::-----3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

*其中 2001：：/16 -----当下的IPV6实验室使用地址 目前ipv6 intenet地址

• 2002::/16-----------6to4 tunnel 专用地址
  2、*本地链路地址—自动私有地址—link-local 169.254.0.0/16
  FE80::/16
  1)路由器接口上配置ipv6 enable命令，该接口将自动生成link-local地址；
  2)若在接口配置一个IPV6单播地址，必然自动生成link-local地址；一个接口只能存在一个link-local地址；

Link-local地址的网络位固定为FE80::/64，主机位使用本地以太网接口的MAC地址来生成link-local地址主机位；串行链路无MAC地址，将循环借用本设备上以太网接口的MAC；

主机位生成方法：
Link-local地址--------------网络位FE80::/64 后64位使用EUI-64补充
EUI-64简易的用户界面：
（1）以太网接口MAC地址----ca00.0a60.0000
在MAC的前24位和后24位之间强行插入FFFE
ca00.0aFF.FE60.0000
（2）U位转换
将合成后的地址，从左往右第7位自反 若该位为0，变为1；为1变为0；
Ca00=1100 1010 0000 0000 第七位自反
1100 1000 0000 0000=c800
（3）link-local地址为
FE80::c800.aff.fe60.0

作用：（1）在同一广播域内可以通讯使用—由于本地多接口可能使用相同MAC转换，故在
使用link-local地址访问对端时，需要定义出接口；
（2）常常作为动态路由协议生成的路由表条目中的下一跳地址；
因为IPV6存在多宿主概念，该地址最稳定；

3、site-local 本地站点地址----私有地址 私网地址
FEC0::/16

4、未指定地址-----：：
：：
1）默认(缺省)路由 2）在DHCP时作为无效地址(没有地址)

5、环回地址—127.0.0.1
：：1

6、*IPV4兼容性地址 用于6to4 tunnel专用
假设IPV4地址为192.168.1.1
192----1100 0000–c0
168----1010 1000–a8
1-------0000 0001–01
1-------0000 0001–01
192.168.1.1的IPV4兼容性地址为2002:c0a8:0101：：/48
多播地址：
FF00::/8所有组播地址 IPV4下在组播：224-239
FF02::1—224.0.0.1 所有的路由与所有PC
FF02::2—224.0.0.2 所有的路由器
FF02::9—224.0.0.9–RIPNG

*被请求节点组播地址：—用于NDP协议—获取对端mac地址
构成FF02::1:FF+24位 （IPV6单播地址的后24位）
只要存在一个IPV6单播地址，那么便会产生一个被请求节点组播地址；

例：2001：：1（单播）-------------FF02::1:FF00:1（组播）

Ipv6下的组播MAC地址：
33.33+32位（后32位为IPV6组播地址后32位）
FF02::1----33.33.00.00.00.01

协议：
ICMPV6:internet 控制管理协议—存在大量的子协议
1、PMTU—路径MTU发现协议 通过ICMPV6 error包来获取整段路径上最小MTU值

2、NDP------邻居发现协议—用于取代IPV4下的ARP协议
假设PC1和PC2通讯
1无2的MAC地址
1）1封装ICMP type 135 NS—相当于ARP的请求
源IPV6地址（1的接口ip地址） 目标IPV6地址----2的被请求节点组播地址 TTL=1
源MAC地址（1的接口mac地址） 目标MAC地址----2的被请求节点组播地址对应的MAC

2）2回应ICMP type 136 NA----相当于ARP的应答
源IPV6地址（2接口ip） 目标ipv6地址–1的接口IPv6地址
源MAC地址（2的接口mAC地址）目标mac地址–1的接口mac地址

ICMPV6中的NDP除取代了AARP外，其他的ARP协议也可被NDP取代，原理一致；

3、前缀通告------auto-config 仅在以太网环境存在
路由器周期（200s）向下发送IPV6的地址前缀（网络号）
路由器 PC
ICMP type 134—RA ICMP type 133—ACK-RS
源ip地址—接口ipV6地址 源ipv6地址— ：：
目标ip地址—FF02::1 TTL=1 目标ip地址----FF02::1 TTL=1
目标MAC（所有节点MAC） 目标MAC（所有节点MAC）
r1(config)#ipv6 unicast-routing r2(config-if)#ipv6 address autoconfig
开启IPV6的单播路由功能，
该功能开启后，设备上的auto-config
被激活，同时可以收发IPV6路由协议信息；
且可以为ipv6的流量进行路由；
前提路由器接口上已经拥有合法ipv6的单播地址；

只要在路由器上开启了IPV6的单播路由功能，那么该路由器将向所有存在IPV6地址的以太网接口周期发送其地址的前缀；

注：在配置动、静态IPV6路由协议时，均需要开启单播路由功能，开启后也导致该路由器会向所有的以太网接口发送前缀，若该接口管理员不要auto-config功能，可以再关闭
r1(config)#interface fastEthernet 0/0
r1(config-if)#ipv6 nd suppress-ra

配置：
1、接口配置IPV6的单播地址；
1）link-local
（1）
r1(config)#interface fastEthernet 0/0
r1(config-if)#ipv6 enable
（2）手工或自动配置一个IPV6的AGUA，均会生成一个link-local地址
但无论配置多少个AGUA地址，也只能生产一个link-local地址；

2）手工或自动配置接口ipv6的AGUA地址
（1）手工
r1(config)#int s1/1
r1(config-if)#ipv6 address 2002::2/64
或
r1(config-if)#int s1/1
r1(config-if)#ipv6 address 2009::/64 eui-64
（2）自动配置
Auto-config DHCPV6

切记：IPV6协议存在多宿主特征----可以在一个接口上同时配置多个ip地址来标示该接口；
但注意该接口可以配置多个相同或不同网段的地址；但同一路由器上不同的接口不能
配置相同网段的ip地址；
2、IPV6的ACL；
可以配置N张表，但一台设备上一个需求点只能调用一张表
从上往下逐一匹配，若上条就按上条执行，不再查看下条；
没有标准列表，只有扩展列表，且写法也只有命名写法；由于仅使用扩展列表，故放置的位置尽量靠近源，但不能在源上，因为不能限制自身的产生的流量；
r2(config)#ipv6 access-list ccie
r2(config-ipv6-acl)#deny tcp host 12::1 host 12::2 eq 23 拒绝一个host对另一个主机的telnet
r2(config-ipv6-acl)#deny IPV6 12::/64 12::/64 拒绝一段地址到另一地址的所有通信
r2(config-ipv6-acl)#permit ipv6 any any 允许所有
注：在IPV6 ACL中不使用反掩码，直接使用掩码；
r2(config-ipv6-acl)#int s1/0
r2(config-if)#ipv6 traffic-filter ccie in 接口调用时注意方向

注：在IPV6下的ACL
开头隐含
r2(config-ipv6-acl)#permit icmp any any nd-na
r2(config-ipv6-acl)#permit icmp any any nd-ns
默认隐含
r2(config-ipv6-acl)#deny ipv6 any any

3、IV6的单播路由协议-----在使用路由协议前一定需要开启IPV6的单播路由功能，否则不转发IPV6的流量
【1】IPV6静态路由协议；
（1）普通静态路由
r1(config)#ipv6 route 2::/64 serial 1/1
r1(config)#ipv6 route 2::/64 12::2
目标网络号 出接口或下一跳
MA网络建议下一跳，点到点网络建议出接口

（2）浮动静态路由–修改默认管理距离
r1(config)#ipv6 route 3::/64 12::2 ?
<1-254> Administrative distance

（3）空接口防环
r2(config)#ipv6 route 2::/63 null 0 ----在更新源路由器上，空接口指向汇总地址；

（4）缺省路由
r2(config)#ipv6 route ::/0 12::1

注：带源ping 时，只能使用接口；或者使用扩展追踪；
r3#ping 2::2 source loopback 0
注：由于IPV6存在多宿主，使用接口为源时，默认使用第一地址来访问，建议扩展追踪
r3#traceroute
Protocol [ip]: ipv6
Target IPv6 address: 2::2
Source address: 3::3

【2】RIPNG----使用同RIPV2一样的算法；组播更新地址FF02::9 UDP 521
r1(config)#ipv6 unicast-routing 开启单播路由功能
r1(config)#ipv6 router rip ? 启动协议时需配置进程号，进程号仅具有本地意义
WORD User selected string identifying this process

r1(config)#ipv6 router rip a
r1(config-rtr)#
宣告的含义：1、激活接口 2.路由
r1(config)#interface s1/1
r1(config-if)#ipv6 rip a enable
r1(config-if)#exit
r1(config)#int lo0
r1(config-if)#ipv6 rip a enable
注：IPV6下到所有接口上进行配置

手工汇总：更新源路由器上所有更新发出的接口上进行配置
r1(config)#int s1/1
r1(config-if)#ipv6 rip a summary-address 1::/63

缺省路由：在边界路由器上所有同内网相连的接口上配置，使其向内网所有邻居发出一条缺省信息
r3(config)#int s1/0
r3(config-if)#ipv6 rip a default-information ?
only Advertise only the default route
originate Originate the default route
选择only将发出缺省路由，同时其他的路由不会被转发
选择originate 缺省和明细均发送

【3】OSPF V3 在原有OSPFV2的基础上，使用新的LSA来专门携带V6的信息；区域规则，SPF算法同IPV4下完全一致。

r1(config)#ipv6 unicast-routing
r1(config)#ipv6 router ospf 1 启动时需要配置进程号
r1(config-rtr)#
r1(config-rtr)#router-id 1.1.1.1 RID依然使用IPV4地址，规则同OSPF V2一致
宣告：
1、激活接口 2、传递路由 3、区域划分
r1(config)#interface lo0
r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0
r1(config-if)#int s1/1
r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0
r1(config-if)#int lo1
r1(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0

配置完成后生成邻居表，MA网络存在DR/BDR选举，选举规则同OSPFV2一致；
另各个邻居间状态也一致；
r1#show ipv6 ospf neighbor 邻居表

Neighbor ID Pri State Dead Time Interface ID Interface
2.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:30 3 Serial1/1

r2#show ipv6 ospf database 数据库表
r1#show ipv6 route 路由表
IPv6 Routing Table - 13 entries
Codes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP
U - Per-user Static route
I1 - ISIS L1, I2 - ISIS L2, IA - ISIS interarea, IS - ISIS summary
O - OSPF intra, OI - OSPF inter, OE1 - OSPF ext 1, OE2 - OSPF ext 2
ON1 - OSPF NSSA ext 1, ON2 - OSPF NSSA ext 2
缺省路由配置：在边界路由器上配置
r3(config)#ipv6 router ospf 1
r3(config-rtr)#default-information originate ?
always Always advertise default route 强制发出
metric OSPF default metric 修改起始度量
metric-type OSPF metric type for default routes 修改度量类型，默认2
route-map Route-map reference 关联route-map

【4】BGPV4+ 在BGPV4的基础上配置IPV6关系；
r2(config)#router b 2
r2(config-router)#b router-id 2.2.2.2
r2(config-router)#neighbor 12::1 remote-as 1
r2(config-router)#neighbor 3::3 remote-as 3
r2(config-router)#neighbor 3::3 update-source loopback 0
r2(config-router)#neighbor 3::3 ebgp-multihop
此时邻居间仅存在V4下的邻居关系，没有V6关系；不能传递V6路由

故需要在已经建立的V4邻居关系基础上再来建立V6的邻居关系，传递V6的信息
注：BGP V4+使用家族模式来配置IPV6的信息，原理为在原有BGPV4的协议中开发出的扩展配置模式；
r1(config-router)#address-family ipv6 进入IPV6家族模式
r1(config-router-af)#neighbor 12::2 activate 和该邻居建立IPV6的邻居关系
注：关于IPV6建邻以后所有配置必须全部在家族模式中进行；

r1# show bgp ipv6 summary 查看BGP的邻居关系
BGP router identifier 1.1.1.1, local AS number 1
Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd
12::2 4 2 15 16 2 0 0 00:00:28 0

r1(config)#router b 1
r1(config-router)#address-family ipv6
r1(config-router-af)#network 1::/64 宣告路由
查看IPV6的BGP表
r1#show bgp ipv6
BGP table version is 2, local router ID is 1.1.1.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
*> 1::/64 :: 0 32768 i

IPV6下的其他配置
r2(config)#router bgp 2
r2(config-router)#address-family ipv6
r2(config-router-af)#neighbor 3::3 next-hop-self
r2(config-router-af)#neighbor 3::3 route-reflector-client
r2(config-router-af)#neighbor 3::3 route-map ccie out

4、IPV4和IPV6共存;
【1】普通tunnel
r1(config)#interface tunnel 0
r1(config-if)#ipv6 address 10::1/64 该tunnel接口必须工作于V6环境
r1(config-if)#tunnel source 12.1.1.1
r1(config-if)#tunnel destination 23.1.1.2
r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 必须修改模式为ipv6ip

注：普通的tunnel需要基于所有的ipv6网络配置一条隧道，且均需再配置一条静态路由；

【2】6to4tunnel—仅需配置一条隧道，一条静态即可访问所有IPV6网络
将边界路由器的公网IPV4地址换算为IPV4兼容性地址，然后将该地址应用到内网；再配置一条到兼容性地址的静态路由，通过隧道传递；传输数据时，一旦路由到达隧道口，隧道将根据目标IPV6地址计算对应的IPV4地址；

优点：1、不需要指定tunnel 目标 2、一条静态路由即可

12.1.1.1 兼容性地址：2002:C01:101::/48
23.1.1.2 兼容性地址：2002:1701:102::/48

注：该地址在使用时，一般将其划分为64位；

配置：
r1(config)#interface l0
r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101::1/64
r1(config-if)#exit

r1(config)#interface tunnel 0
首先需要配置隧道接口的IPV6地址----4种方法
r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101:1::1/64 使用一个6TO4地址
r1(config-if)#ipv6 address 2002:c01:101:2::/64 eui-64 使用6to4地址
r1(config-if)#ipv6 enable 相当于不配地址
r1(config-if)#ipv6 unnumbered loopback 0 借内网某个IPv6接口的地址

r1(config-if)#tunnel source s1/1 定义IPV6源地址所在接口
r1(config-if)#tunnel mode ipv6ip 6to4 模式标记

R1(config)#ipv6 route 2002::/16 tunnel 0

【3】双栈—一台设备同时连接IPV4/IPV6网络，若目标IP为V6地址使用V6的源ip，通过V6的路由表传递；V4同理；

当进行DNS查询时，优先查询V6网络中的DNS 服务器；

华为IPV6配置
[r1]ipv6 必须先在设备上开启IPV6服务
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 enable 再在接口上激活IPV6服务，才能配置ipv6地址
配置ipv6地址
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2001::1/64
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2002::1/64
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2003::1/64
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2009::/64 eui-64
[r1]display ipv6 interface GigabitEthernet 0/0/1
注:多宿主是可以在同一个接口上配置多个IPV6地址；但华为在一个接口的同一网段ip只能配置一个；所有厂商在不同接口必须配置不同网段ip；

静态：
基本写法
[r1]ipv6 route-static 2:: 64 12::2
[r1]ipv6 route-static 2:: 64 GigabitEthernet 0/0/1
目标网段 下一跳或出接口
MA网络使用下一跳，点到点网络使用出接口；
[r1]ping ipv6 2::2

汇总 – 到达多个连续子网，且基于相同的路径时，可以将目标网段汇总编写为一条；
缺省 --[r1]ipv6 route-static :: 0 12::2
空接口–[r1]ipv6 route-static 1:: 63 NULL 0
浮动静态 --[r1]ipv6 route-static 3:: 64 12::2 preference 61

OSPF:
[r1]ospfv3
[r1-ospfv3-1]router-id 1.1.1.1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospfv3 1 area 0 进入接口进行宣告

BGP:
r1]bgp 1
[r1-bgp]router-id 1.1.1.1
[r1-bgp]pe 2::2 as-number 1
[r1-bgp]pe 2::2 connect-interface LoopBack 0
[r1-bgp]ipv6-family
[r1-bgp-af-ipv6]peer 2::2 enable 在建立V4下关系后，再进入V4+ 建立关系
之后所有的BGP配置在家族模式中配置

IPV4和IPV6共存：
1、使用普通的GRE来将两个V6网络基于一个V4网络进行通讯
[r1]interface Tunnel 0/0/0
[r1-Tunnel0/0/0]ipv6 enable
[r1-Tunnel0/0/0]ipv6 address 10::1/64
[r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol gre
[r1-Tunnel0/0/0]source 12.1.1.1
[r1-Tunnel0/0/0]destination 23.1.1.2

[r1]ipv6 route-static 3:: 64 10::2

2、6to4tunnel 普通tunnel在多个V6网络构建为一个V6网络时，存在地址规划，指数的定义tunnel链路和路由信息，工程量巨大，极难维护；
6 to 4 tunnle可以让用于自行定义IPV6地址，均需要配置一条tunnel和一条路由即可；

2002：：/16 6to4 tunnel 专用地址
IPV4兼容地址— 每一个IPV4地址都可以转换为一段IPV6地址；
例:本地V4网络地址为12.1.1.1 对应的V4兼容地址2002:0c01:0101::/48
0c01:0101=12.1.1.1

[r1-LoopBack0]int t0/0/1
[r1-Tunnel0/0/1]ipv6 enable
[r1-Tunnel0/0/1]ipv6 address 2002:c01:101:1::1/64
[r1-Tunnel0/0/1]tunnel-protocol ipv6-ipv4 6to4
[r1-Tunnel0/0/1]source 12.1.1.1
[r1-Tunnel0/0/1]q
[r1]ipv6 route-static 2002:: 16 Tunnel 0/0/1

3/双栈 设备间V4/V6网络同时工作