一.概述
IPv6能夠滿足不斷增長的復(fù)雜的體系化編址的需求，從IPv4編址到IPv6編址的轉(zhuǎn)換正在頻繁的發(fā)生，CISCO IOS從12.2(T)開始支持IPv6.
二.IPv6的優(yōu)點(diǎn)
1.提供更大的地址空間,能夠?qū)崿F(xiàn)plug and play和靈活的重新編址
2.更簡單的頭信息,能夠使路由器提供更有效率的路由轉(zhuǎn)發(fā).
3.與mobile IP和IP sec保持兼容的移動(dòng)性和安全性
4.提供豐富的從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換和互操作的方法,IPsec在IPv6中是強(qiáng)制性的.
三IPv6編址
1.地址空間
地址長度為128bits或16bytes
可分配的地址數(shù)量為:3.4x10的38次方
每個(gè)地球人可擁有的地址數(shù)量為:5x10的28次方
2.IPv6的地址格式
32個(gè)16進(jìn)制數(shù),每4個(gè)一段,共有8段,段與段之間以‘:‘分隔
在每個(gè)段中的前導(dǎo)位0可以不寫
在同一個(gè)地址中,若干個(gè)連續(xù)的為0的段可以簡寫為‘::‘
IPv6地址示例:
2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正確
2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正確
2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正確
2031::130f::09c0:876a:130b 錯(cuò)誤
0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正確
0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正確
四 IPv6的multicast
1.IPv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast
2.multicst使網(wǎng)絡(luò)的通信更有效率,IPv6有非常大的multicast地址空間
3.anycast簡介:
多個(gè)路由器共享同一個(gè)unicast地址(一組多播轉(zhuǎn)發(fā)路由器)
所有的多播源都發(fā)送數(shù)據(jù)包到該unicast地址
路由器自動(dòng)選擇最近的多播轉(zhuǎn)發(fā)路由器到達(dá)目的
五 IPv6的地址聚合
多個(gè)地址前綴能夠匯總為一個(gè)地址前綴
地址聚合能夠增加路由選擇的效率和擴(kuò)展能力
六 IPv6的地址自動(dòng)配置功能
能夠使用data-link地址進(jìn)行編址
能夠進(jìn)行無沖突的地址自動(dòng)配置
plug and play(主機(jī)和路由器之間會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行地址前綴的請求和通告)
七 IPv6的地址更新
通過修改路由器通告的舊前綴的生存時(shí)間(減少其生存時(shí)間),同時(shí)通告一個(gè)新的前綴.
如果改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的前綴,可能需要改變dns
八 IPv6幀格式
1.簡化的更有效率的頭信息
64bit的頭字段,更少的字段數(shù)
能夠?qū)崿F(xiàn)基于硬件的,有效率的處理
改善路由選擇的效率、性能和轉(zhuǎn)發(fā)速率
2.IPv4和IPv6頭信息的對比
IPv4一般使用12個(gè)頭字段,20bytes;IPv6使用8個(gè)頭字段,40bytes,其中有5個(gè)字段與IPv4相同,有3個(gè)新字段.
IPv6不執(zhí)行分片操作(fragmentation),因此沒有IPv4的fragmentation信息,IPv6使用一個(gè)發(fā)現(xiàn)處理過程來判定 和調(diào)整一個(gè)會(huì)話的最合適的MTU.
IPv6的發(fā)送方的發(fā)現(xiàn)處理功能會(huì)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)返回的icmp消息自動(dòng)的調(diào)整MTU的大小.
IPv6的頭信息中沒有頭校驗(yàn)字段,依賴與上層和data link層來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?
3.IPv6頭格式
version字段:4bits
traffic class字段:8bits,類似于IPv4的TOS
flow label字段:20bits,新的20bits的字段,用由于多層交換和快速交換
payload length字段:16bits,類似于IPv4的TOTAL LENGTH字段
next header字段:8bits,類似于IPv4的PROTOCOL字段,用于識別IPv6的上層信息類型.
hop limit字段:8bits,類似于IPv4的TTL字段,
source address字段:128bits
destination address:128bits
4.IPv6擴(kuò)展頭信息
IPv6可以有很多類型的擴(kuò)展頭信息,并且可以同時(shí)使用多種擴(kuò)展頭信息,應(yīng)用的順序如下:
1)IPv6 header
2)hop-by-hop options header
3)destination options header
4)routing header
5)fragment header
6)authentication header
7)encapsulating security payload header
8)destination options header
9)upper-layer header
九 IPv6和IPv4的互操作能力
1．概述
從IPv4到IPv6有豐富的轉(zhuǎn)換手段
使用dual stack或者6to4 tunnel能夠進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)換
使用NAT能夠使IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)通信
2.IOS dual stack
dual stacked: 如果在一個(gè)接口上同時(shí)配置IPv4和IPv6,該接口被稱為dual stacked.
Cisco router需要使用全局命令: IPv6 unicast routing 啟用IPv6
使用接口命令分配IPv6地址: IPv6 address <IPv6-address[/prefix length]>
3.overlay tunnel(覆蓋式隧道)
通過一個(gè)IPv4的主干網(wǎng)絡(luò)連接兩個(gè)IPv6的網(wǎng)絡(luò)
把IPv6的數(shù)據(jù)包封裝在IPv4的數(shù)據(jù)包中傳輸方法
隧道的兩端都需要使用dual-stack接口
隧道的兩端都需要配置IPv4和IPv6地址
4.使用6to4 tunnel連接IPv6網(wǎng)絡(luò)
使用IPv4網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸IPv6數(shù)據(jù)包
是一種自動(dòng)建立隧道的方法
隧道的兩端需要使用固定的IPv6前綴(2002+2字節(jié)的本地邊界路由器的IPv4地址)
被邊界路由器轉(zhuǎn)發(fā)的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地址中含有目的邊界路由器的IPv4地址
本地邊界路由器自動(dòng)取出該目的IPv4地址,將IPv6包封裝在IPv4包中轉(zhuǎn)發(fā)
目的邊界路由器會(huì)拆封所收到的IPv4數(shù)據(jù)包,并轉(zhuǎn)發(fā)給目的IPv6主機(jī).
十、IPv6 路由協(xié)議和IOS需求
Integrated isis for IPv6 12.0(22)s and 12.2(8)T
BGP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
RIP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
Static route for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T
目前,IPv4和IPv6路由協(xié)議的相互再發(fā)布是不支持的.
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