【回顾IPv6的知识】

关于IPv6的概述

现在正常使用的IP协议为版本4，用32位来表示，地址空间为65536 x65536，结果约为42.9亿，但并不表示这些地址可以供42.9亿个节点使用，所以这样就使得版本4的IP一下子变得空间狭小，那么随着网络的迅速膨胀，IPv4的地址空间变得几乎快耗尽了。在这样的情况下，出现了一些缓解IP地址的技术：如VLSM、NAT。与此同时，人们也开发了一个地址空间更为庞大的IP地址，来解决地址匮乏的问题，这个协议就是IP版本6，即IPv6

 

IPv6的地址空间为128位，采用16进制表示

IPv6将整个地址分为8段来表示，每段之间使用冒号隔开，每段的长度为16位，表示如下：

 

XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX

可以看出，IPv6中每一个段是16位，每段共四个X，其中X使用4bit表示。

XXXX的取值范围为 0000到FFFF。

 

IPv6的表示方法

对于一个完整的IPv6地址，看起来比较复杂，写起来也不是很方便，没有v4那么友好，这个怎么解决呢？在IPv6中有两种压缩方法，分别如下所示：

1.省“0”压缩法

2.双冒号“：：”压缩法

在一个完整的IPv6中，会经常的出现很多个0，表示起来比较麻烦，其实可以将不必要的0去掉。这样可以大大的节省时间，方便人们的阅读和书写。

例：

压缩前：2001:0410:0000:0000:0000:0000:0000:0001

压缩后：2001:410:0:0:0:0:0:1

注意：在第二个字段中的0410省掉的是开头的0，而不是结尾的0，这是IPv6地址表示中的一个约定；对于中间的0，如2001，不做省略；对一个段中全0的情况，保留一个0。

 

这仍然比较麻烦，为了方便书写，当地址中存在一个或多个连续的16比特为0字符时，为了缩短地址长度，可用一个：：（双冒号）表示，当一个IPv6中只能有一个：：。

 

压缩前：FF02:30:0:0:0:0:0:5

压缩后：FF02:30::5

要注意的是，不能将有效的0也压缩掉，例如：FF02:3::5。

要确定：：代表多少位0，可以计算压缩地址中的块数，用8减去此数，然后将结果乘以16。例如，地址FF02::有两块（“FF0”2和“2”两块），这意味着其他6个16位快（总共96位）已被压缩。

 

两种压缩方法结合使用：

例如：

压缩前：0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

压缩后：::1

 

IPv4过渡IPv6的兼容地址

在网络从IPv4过渡到IPv6时，就可能出现某些设备及连接了IPv4网络，又连接了IPv6网络，在IPv4内嵌在IPv6中即可以表示IPv4地址，又可以表示IPv6地址。

在IPv4原有的地址基础上，增加96个0，变成128位。

例如：

IPv4地址为：123.1.1.1

IPv6地址为：::123.1.1.1

 

注：IPv6中没有广播地址，IPv6不建议划子网，如果需要划子网，网络位请不要低于48位。

 

在IPv4地址中，地址分许多类型，比如代表节点自己的127.0.0.0/8，私有地址段，组播地址段，广播地址段，以及不可用地址，在IPv6中同样也有许多类型。

 

Unicast （单播）

Anycast （任意播）

Multicast （组播）

 

地址类型	二进制前缀	IPv6标识
未指定	00...0（128bits）	::/128
环回地址	00...0（128bits）	::/128
组播	11111111	FF00::/8
本地链路地址	1111111010	FE80::/10
本地站点地址	1111111011	FEC0::/10
可聚合全球地址	（其他）

 

 

Link-Local Address （本地链路地址）

而在IPv6网络中，两个IPv6的节点通过链路相连，必须在这条链路之间为各自确立一个Link-Local Address （即本地链路地址），在一条链路上，必须知道对方节点的本地链路地址，如果不知道，将是不能通信的，所以一条链路中的IPv6节点要通信必须拥有本地链路地址，并且这个地址只在一条链路中有效，也不能被路由，而不同链路的本地链路地址是可以重复的。

注：当一个节点上正常启动了IPv6之后，本地链路地址是不需要人工干预，会自动生成，也可以手工配置

 

自动生成的本地链路地址，默认的特殊格式为：

FE80::/10+54个+EUI-64

FE80

0

EUI-64

10bit    54bit  64bit

EUI-64结构

EUI-64是将MAC地址的48为平均分成两部分，前24位，后24位；然后在中间补上FFFE（16位）。地址中的U/L位进行求反（如果是1、则设置为0，反之亦然）。

这样说不是很容易理解，下面举个例子：

证明目标：ca00.02a8.0038

将MAC地址重中间分开 |如下

ca00.02|a8.0038 将固定部分FFFE填充到MAC中间

ca00.02|FF.FE|a8.0038 将ca换成二进制

 

1100 1010   将1取反

 

1100 1000   转换16进制为 ：

 C    8

以上就是本地链路地址的形成过程；

 

非以太网接口的EUI-64的产生

若没有MAC地址的接口，在开启IPv6后，需要产生EUI-64时，需要借用设备上第一个以太网插槽的第一个接口，也可以理解为没有MAC地址的接口，统统使用设备上MAC地址池中的第一个地址；

 

注：EUI-64不仅在产生本地链路地址时使用，在正常配置IPv6地址时，同样可以使用EUI-64来填充后64位

 

Unique local address本地站点地址：

本地站点地址是单播中一种受限制的地址，只在一个站点内使用，不会默认启用，这个地址不能在公网上路由，只在一个指定范围内路由，需要手工配置，IPv6的本地站点地址类似IPv4中的私有地址。

 

得不到合法IPv6地址的机构可配置本地站点地址，表示方法为：

FECO::/10

 

Aggregatable global address 可聚合全球

可聚合全球单播地址相当于IPv4的公网地址，可以被路由的，可以正常使用的地址，网络位最少为48位；

可聚合全球单播地址范围：

2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

到

3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

以上可以看出；可聚合全球单播地址第一位是2和3，由此说明；可聚合单播地址占IPv6总地址空间的8分之一。

 

回环地址

回环地址表示节点自身，类似于IPv4的127.0.0.0/8

回环地址表示为：

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

0:0:0:0:0:0:0:1

::1

 

Anycast 任意播

任意播地址表示一组接口，当一个发向某个任意播地址的数据包，只被最近的接口收到，这个地址是由路由协议定义的，不能手工配置，但是我们无法看到一个地址就能区分到底是单播还是任意播地址，因为任意播地址的表示格式和单播地址是一样的，也就是说任意播地址就是用普通的单播地址来表示的。任意播地址只能出现在路由器上，并且不能作为数据包的源地址来使用。

 

 

Multicast 组播

组播地址就是一个目标为组播地址的数据包将被多个节点收到，地址以

FF00::/8（1111 1111）打头，表示为：

FF00:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000/8

 

FF00:0:0:0:0:0:0:0/8

 

FF00::/8

 

配置IPv6地址

1.激活IPv6功能

开启IPv6流量转发功能

R1(config)#ipv6 unicast-routing

 

2.配置正常的IPv6地址

R1(config)#int f0/0

R1(config-if)#ipv6 address 2001:1::1/64

 

查看ipv6接口状态

R1#show ipv6 interface f0/0

 

3.使用EUI-64配置静态地址：

R1(config)#interface f0/0

R1(config)#ipv6 add 2001:1::/64 eui-64

 

4.启用接口ipv6功能

R1(config)#interface f0/0

R1(config-if)#ipv6 enable

 

5.为接口配置无编号地址

R1(config)#interface f0/0

R1(config)#ipv6 unnumbered f0/0

 

 

在IPv6中，静态路由的写法分为三种：

1.直连静态路由（directly attached static routes）

2.递归静态路由（recursive static routes）

3.完全静态路由（fully sepcified static routes）

 

1.直连静态路由

写法为只指定路由的出口，目标网络被认为是和此接口直连的，但此方法在接口为多路访问时，会有问题。

例：ipv6 route 2001:1::2/64 f0/1

说明：到达目标网络2001:1::2/64的数据包从接口f0/1发出去。

2.递归静态路由

写法为只指定路由的下一跳地址，此方法在任何网络环境中可行。

例：ipv6 route 2001:2::1/64 2001:1::2

说明：到达目标网络2001:2::1/64的数据包发给下一跳地址 2001:1::2.

 

3.完全静态路由

写法为同时指定出口和下一跳地址，只有当出口为多路访问时，并且确实需要明确指定下一跳时，才需要写完静态路由，下一跳必须是和出口同网段的

例：ipv6 route 2001:2::2/64 f0/0 2001:1::2

说明：到达目标网络2001:2::2/64的数据包从接口f0/0发出去，并且交给下一跳地址2001:1::2。

 

IPv6 RIP （RIPng）

IPv6的RIP，所有路由规则与IPv4 RIPv2基本相同，不同之处是IPv4 RIPv2使用UDP端口520，而RIPng使用UDP端口521，IPv4 RIPv2数据包更新使用地址224.0.0.9，而RIPng使用跟新地址为FF02::9。

在配置RIPng时，方法不同于IPv4 RIP，RIPng是采用先配置进程，然后需要让那些接口运行在RIPng下，就必须到相应的接口下明确指定，并不像IPv4那样在进程下通过network来发布

 

OSPFv3与OSPFv2（IPv4 OSPF) 的原理都是相同的，OSPFv3选举router-ID的规则与OSPFv2相同，OSPFv3也是选择路由器上的IPv4地址作为router-ID，如果设备上没有配置IPv4地址，那么必须手工指定router-ID。在配置OSPFv3时，先配置进程，然后需要然那些接口运行在OSPFv3下，就必须到相应的接口下明确指定，并不像OSPFv2那样在进程下通过network来发布。

 

EIGRPv6与IPv4 EIGRP的原理都是相同的，但是EIGRPv6必须有router-ID才能运行，所有在EIGRPv6不能获得Router-ID时，请手工配置Router-ID，更多的是EIGRP v6进程有个shutdown的特征，然后需要让那些接口运行在EIGRPv6下，就必须到相应的接口下明确指定，并不像IPv4 EIGRP那样通过network来发布。

EIGRP hello时间默认是5秒发一次，再低链路是60秒发一次，比如MBMA，或者所有低于或等于T1的链路（1.544M）。Hold time是hello的三倍。

 

 

 

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