HCIP——IPV6

IANA----因特网地址分配组织

IPV6地址----128位二进制

        1、“无限”的地址空间：因为IPV6地址由128位二进制构成，所以其地址数量是非常多的。

        2、层次化的地址结构：所谓层次化的地址结构其实就是指地址分配更加合理，更利于汇总，主要由IANA组织来完成。

        3、即插即用：SLAAC --- 无状态地址自动配置---只需要拥有网关设备，则将自动下发一个IPV6地址。

        4、简化了报文的头部；

TOS ----- 服务类型 ---- Traffic Class ---- 流量分类

TTL --- 生存时间 ---- HOP Limit ---- 跳数限制

Protocol ---- 协议 ---- next header ---- 下一个头部名称变化，描述的更加准确

Flow Label --- 流标签 ---可以用来区分和标记1不同的流量，便于Qos，目前并没有启用。

删除的部分（简化的部分）--- 头部长度 --- 主要是因为下面的选项字段也被删除了，导致IPV6包头从一个可变长头部变为定长头部，支持硬件处理。

                ----校验和 --- 因为各个层次的协议封装时，都会存在校验和

5、保证端到端网络的完整性：在IPV4网络当中，因为NAT技术的存在，导致端到端网络完整性遭到破坏，而IPV6因为地址足够多，不需要运行NAT技术，所以，可以保证其完整性

6、安全性增强：在IPV6中，为了保证数据传输的安全性，专门设计了一套IPSEC（因特网协议安全协议）体系，当然，目前IPV4也可以使用IPSEC来保证安全。

7、增强Qos特性：主要体现在增加了流标签字段，更方便完成Qos，但是，目前尚未启用。

IPV6地址

        ---128二进制-----冒分16进制

        2001：0123：0000：4560：0000：0000：0000：001A --- 首选格式

        A=a

压缩格式的方法：

        1、每一段前导0可以省略，如果一段全是0，则至少保留1个，拖尾的0不能省略；；

                2001：123：0：4560：0：0：0：1A

        2、如果存在一个或多个整段全0的情况，可以使用“：：”来表示，但整个IPV6地址的压缩格式中最多只能有1个“：：”

                2001：123：0：4560：：1A ---- 压缩格式

        3、内嵌IPV4地址格式 ---- 前96位用IPV6的冒分十六进制来表示，后32位按照IPV4点分十进制来表示

                ：：192.168.1.1

        在IPV6地址中，也需要区分网络位和主机位，网络位在IPV6中被称为网络前缀，主机位在IPV6中被称为接口标识。

        在IPV6地址中也需要子网掩码进行网络前缀的标识，不过只使用简写格式

                2001：：1 /64 ----- IPV6地址默认掩码长度为64位

IPV6地址接口标识的生成方法：

        1、手工配置

        2、EUI-64规则自动生成 ---

                （1）、在接口MAC地址的第25位开始，插入 FFFE 16位二进制

                （2）、将生成的64位二进制中的第7位取反

                        00e0：fcFF：FE6c：66d1

                        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2002:: 64 eui-64

                Info: Please enable IPv6 function in system view.通过EUI-64规则生成接口标识

        -----IPV6地址支持多宿主。（一个接口可以配置多个IPV6地址）----华为设备一个接口可以配置多个不同网段的IPV6地址。

        3、设备随机生成接口ID

                IPV6地址分类

        单播地址，组播地址，任播地址 ---- 仁播地址也是标定一个组，但是，一个数据包其目标地址为仁播地址，效果是将会发送给该组所有设备中距离本地路由意义上最近的目标。

        注意：在IPV6地址中不存在广播地址，直接使用组播地址来代替

单播地址的分类：

1、GUA地址 ---- 全球单播地址

        相当于IPV4中的公网地址

        2000：：/3 ---- 2000：0000：0000：0000：0000：0000：0000：0000 --- 3FFF：FFFF：FFFF：FFFF：FFFF：FFFF：FFFF：FFFF

        2001：：/16 ---- 目前商用获取到的IPV6的GUA地址

        2002：：/16 ----- 针对6to4隧道使用的

2、ULA地址 ---- 唯一本地地址

        相当于IPV4中的私网地址

        这部分地址不能出现在IPV6的公网路由当中，并且，因为IPV6地址足够多，所以其私网地址可以保证唯一性。

        FC00：：/ 7 --- 1111110 0

        FD:: / 8 ---- 目前使用的地址段

        FC：： / 8 ---- 目前暂未启用

3、LLA地址 ---- 本地链路地址

        这个地址在IPV6体系中非常重要，只要接口可以配置IPV6地址，则都将会自动配置一个本地链路地址。

        FE80：：/ 10 --- FE80：：/ 64 --- 前缀固定的情况下，将会自动按照EUI-64的规则生成接口标识。

        因为IPV6地址支持多宿主，所以，一个接口可能存在多个IPV6地址，在动态路由协议计算路径写下一跳时，只选择其一个来写，一般的地址可能被更改，导致不稳定，所以，动态路由协议一般使用接口的本地链路地址来作为下一跳。

组播地址：

        FF：： / 8

        RIPV2 --- 224.0.0.9 ---- FF02：：9 --- 33：00：00：00：09

        OSPF ---- 224.0.0.5， 224.0.0.6 ---- FF02：：5，FF02：：6 -- 33：33：00：00：00：06

        224.0.0.1 --- 针对所有具有IP地址接口的节点 --- FF02：：1 ---- 33：33：00：00：00：01

        224.0.0.2 --- 针对所有路由设备 --- FF02：：2 ---- 33：33：00：00：00：02

        FF02 --- IPV6当中本地链路组播的前缀 ---- 会对应一个组播MAC地址 --- 33：33+32（IPV6地址的后32位）

        在IPV6的组播地址中，还有一类组播地址 ---- 被请求节点组播 --- 一个接口配置IPV6地址之后，将自动加入被请求节点组播组中 ---- FF02：：1：FF----前104位固定，后24位为IPV6地址的后24位

        2001::1 ---- FF02::q::FF00:1 ---- 33:33:ff00:1

1、：： ---- 等同于IPV4中的0.0.0.0 ：

        1），可以代表没有地址（DHCPV6）

        2）、可以代表所有地址（缺省）

2、：：1 --- 相当于IPV4中的127.0.0.1

        IPV6的配置：

        ICMPV6协议 ---- 在IPV6体系下，ICMPV6协议除了可以实现IPV4下的功能外，还集成多个重要的功能。他集成NDP协议（邻居发现协议）----相当于IPV4当中的ARP协议

        他可以实现SLAAC机制 --- NDP协议

        他可以实现 Path MTU发现机制 ---- PMTUD --- 发现最小的MTU ---- 在IPV6中，路由生成后，会发送ICMPV6报文去检测到达目标网段中最小MTU（PMTU），之后，发送数据包时直接按照最小的MTU值来进行分片

        ICMPV6 ---- ECHO REQUEST ---- type：128

        ECHO REPLY ----- type：129

        一个接口正式发送IPV6报文之前，将会经历三个阶段：

1、获取IPV6地址

        1）、全球单播地址（GUA地址）

        （1）、手工配置

        （2）、无状态自动配置（NDP）----- 不需要服务器，只需要存在一个网关，并且他具有IPV6地址，则接入的终端设备都将会获得一个IPV6地址。

路由器请求报文（RS）----- type ----133---终端设备接入需要IPV6地址则发送该报文寻找网关设备

路由器通告报文（RA）-----type -----134----网关设备将回复RA报文，里面包含网络前缀

        注意：除了有以上请求方法外，还可以让网关设备周期下发自己的网络前缀，华为设备默认关闭该功能

        但注意，无状态自动配置不会下发DNS等额外信息，所以，一般针对大批量，不需要上网的物联网设备来使用。当然，无状态自动配置也可以和有状态自动配置结合使用

        （3）、有状态自动配置（DHCPV6）

        2）、本地链路地址（LLA）

2、DAD ---- 地址冲突检测

3、地址解析阶段

2、3阶段在IPV6中都由NDP协议来完成

        邻居请求报文 ---- NS ----type：135 -----相当于ARP请求报文

        邻居公告报文 ----NA -----type：136-----相当于ARP应答报文

        ARP-----请求报文 ---- STP ：自己IP；DIP；被请求者IP

        NDP --- NS ---- STP ；自己IP；DIP；被请求节点组播

        应答报文相同，都是以单播的形式回复。

IPV6地址配置：

        [r1]ipv6 --- 全局激活IPV6，只有激活后，该设备才会转发IPV6报文

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable ---只有执行这个命令，该接口才可以配置IPV6地址

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 add 12::1 64 ----配置IPV6地址

        [r1]display ipv6 interface brief ---查看IPV6地址配置情况

静态路由配置：

        [r1]ipv6 route-static 2:: 64 12::2

        [r1]display ipv6 routing-table ---查看IPV6路由表

        [r1]ping ipv6 3::3---ping

        RIPNG配置：

        [r1]ripng ---启动RIPNG进程

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ripng 1 enable ---在接口中宣告

OSPFV3配置：

        [r1]ospfv3 1 ---启动进程

        [r1-ospfv3-1]

        [r1-ospfv3-1]router-id 1.1.1.1---配置RID

        [r1-GigabitEthernet0/0/0]ospfv31 area 0---在区域中宣告

MP-BGP配置：

        [r1]bgp 1

        [r1-bgp]router-id 1.1.1.1

        [r1-bgp]peer 2::2 as-number 1

        [r1-bgp]peer 2::2 connect-interface LoopBack 0

        [r1-bgp]ipv6-family

        [r1-bgp-af-ipv6]peer 2::2 enable

        [r1]display bgp ipv6 peer ---查看IPV6邻居表

        [r1-bgp-af-ipv6]network 1:: 64---发布路由

        [r1]display bgp ipv6 routing-table ---查看IPV6BGP表

IPV4和IPV6的过度：

        1，通过GRE隧道来实现

                1），必须知道对端公网IPV4地址

                2），必须有到达对方IPV6网段的路由

        2、6to4隧道

                在IPV6中还存在一种地址---IPV4兼容地址

                2002:: /16 ----针对6to4隧道使用的---这些都是给IPV4兼容地址所预留

                12.0.0.1 ---00001100 00000000 00000000 00000001

                2002:0C00:0001：：/48

                [r1-LoopBack0]ipv6address 2002:c00:1::1 64

                [r1]int t 0/0/0

                [r1-Tunnel0/0/0]ipv6enable

                [r1-Tunnel0/0/0]ipv6address 2002:c00:1:1::1 64

                [r1-Tunnel0/0/0]tunnel-protocol ipv6-ipv4 6to4

                [r1-Tunnel0/0/0]source 12.0.0.1

                23.0.0.2 ---00010111.00000000.00000000.00000010

                2002:1700:2:: /48

                [r3]ipv6 route-static 2002:: 16 Tunnel 0/0/0---添加汇总路由

        3、双栈