完成本章內(nèi)容以后，您將能夠：
對IPv6 有初步了解
IPv6誕生的背景和解決的問題
IPv6的地址和地址類型
IPv6的過渡技術(shù)和部署
針對地址危機(jī)臨時的解決方法
CIDR
一定程度能節(jié)省IPv4地址空間的使用
不能解決IPv4地址短缺
NAT
能緩解IPv4地址短缺的問題
一些端到端的應(yīng)用，如VoIP會出問題
實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，性能下降
DHCP
通過釋放一段時間不用的IP，能部分緩解IPv4地址短缺
不能解決IPv4的地址短缺
IPV6的特點(diǎn)
更大的地址空間
更高效的路由基礎(chǔ)
更好的安全型
移動性
更好的QoS
IPv4和IPv6的包頭比較
IPv4的包頭
IPv6的包頭
IPv6 巨大的地址空間
128 位的地址空間
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個地址!
IPV6地址由8個16進(jìn)制字段構(gòu)成
例如：
CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2020
1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B
2000:0:0:0:0:0:0:1
更高效的路由基礎(chǔ)
在分配之初就考慮到骨干網(wǎng)匯總的問題，分配IPv6地址的時候，接入骨干網(wǎng)的ISP的地址空間是連續(xù)的
中間轉(zhuǎn)發(fā)的路由器不再作分片和重組的工作
采用路徑MTU發(fā)現(xiàn)機(jī)制，整個鏈路使用最小MTU發(fā)送數(shù)據(jù)
不再使用IPv4中的選項(xiàng)，改為擴(kuò)展首部
只有在必要的時候路由器才處理擴(kuò)展首部，而大部分的中間結(jié)點(diǎn)不需要檢查和處理
IPv6的包頭定長，容易硬件實(shí)現(xiàn)路由功能
IPv6的首部字段減少，路由器的處理更加高效
IPv6的安全性
對于IPv4設(shè)備來說，IPsec是可選項(xiàng)
IPsec在IPv6的設(shè)備中是必備的
IPv6通過擴(kuò)展包頭來實(shí)現(xiàn)IPsec
IPv6的移動性和QoS
IPv4設(shè)計時并未考慮移動
IPv6設(shè)計時就考慮到對移動特性的支持
IPv6引入“流”的概念提供對QoS的內(nèi)置支持
流（flow)
從一個特定源發(fā)向一個特定(單播或者是組播)目的地的包序列，源點(diǎn)希望中間路由器對這些包進(jìn)行特殊處理
IPv6利用流類別、流標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的QoS
IPv6的地址
IPv6的地址表示
IPv6的單播地址
IPv6的組播地址
IPv6的任播地址
IPv6的接口標(biāo)志
IPv6的地址表示
將每段轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，并用冒號隔開
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
壓縮表示
去掉不必要的0
2001:410:0:1:0:0:0:45ff
::表示多個連續(xù)的0
2001:410:0:1::45ff
IPv6單播地址
全局單播地址
鏈路本地地址
站點(diǎn)本地地址
特殊IPv6地址
兼容性地址
IPv6的全局單播地址
相當(dāng)于IPv4的公網(wǎng)IP
首部3位001
45位Global Routing Prefix可以反映全球ISP的層次結(jié)構(gòu)
TLA ID頂級匯聚標(biāo)識符
Res 為未來擴(kuò)展TLA ID或NLA ID的長度而保留的位
NLA ID下一級匯聚標(biāo)識符
SLA ID 站點(diǎn)匯聚標(biāo)識符
接口標(biāo)識位64位
IPv6地址分配機(jī)構(gòu)
鏈路本地地址
IPv6中沒有了廣播，IPv4中的ARP在IPv6中不能工作，“鄰居發(fā)現(xiàn)”是IPv6中和IPv4的ARP對應(yīng)的尋址機(jī)制
每個設(shè)備的接口在啟動IPv6的時候會自動配置一個鏈路本地地址
IPv6的“鄰居發(fā)現(xiàn)”機(jī)制要用到IPv6的鏈路本地地址
鏈路本地地址以“FE80”開頭
Interface ID是通過EUI－64自動生成
路由器絕不會轉(zhuǎn)發(fā)鏈路本地地址
站點(diǎn)本地地址
相當(dāng)于IPv4中的私網(wǎng)地址
不會路由到公網(wǎng)上
前綴為FEC0::/10
用于打印機(jī),交換機(jī)的管理地址等
在IPv6大規(guī)模實(shí)現(xiàn)時,站點(diǎn)本地地址將不復(fù)使用
特殊IPv6地址和兼容地址
特殊IPv6地址
未指定地址 0:0:0:0:0:0:0:0 或 :: 相當(dāng)于IPv4的0.0.0.0
環(huán)回地址（0:0:0:0:0:0:0:1 或 ::1）標(biāo)識一個環(huán)回接口 ,相當(dāng)于IPv4的127.0.0.1
兼容地址
與 IPv4 兼容的地址，0:0:0:0:0:0:w.x.y.z 或 ::w.x.y.z
IPv4 映射地址，0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z 或 ::FFFF:w.x.y.z
6to4 地址用于IPv4的網(wǎng)絡(luò)上傳送IPv6的包
其它
IPv6 組播地址
組播的特點(diǎn)
任何節(jié)點(diǎn)能夠是一個組播組的成員。
一個源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)包到組播組
組播組的所有成員收到發(fā)往該組的數(shù)據(jù)包
組播地址在IPv6包中不能用作源地址或出現(xiàn)在任何選路頭中
IPv6 組播地址
IPv6中的組播地址結(jié)構(gòu)，其最高位前8位為1
Flags字段四位，目前只用了最后一位，此位為0，則是一個永久組播地址，1是臨時組播地址
范圍（scope ）
0：預(yù)留 ； 1：節(jié)點(diǎn)本地范圍； 2：本地鏈路范圍
5：本地站點(diǎn)范圍 ； 8：組織本地范圍
E：全球范圍； F：預(yù)留。
節(jié)點(diǎn)本地、鏈路本地和站點(diǎn)本地
IPv6的任播地址
任播地址是IPv6特有的地址類型，它用來標(biāo)識一組網(wǎng)絡(luò)接口
路由器會將目標(biāo)地址是任播地址的數(shù)據(jù)包發(fā)送給距離本路由器最近的一個網(wǎng)絡(luò)接口 (一對一組中的一個)
任播地址不能用作IPv6 包的源地址
如果一個全局單播地址被指定給多于一個接口，那么該地址就成為了任播地址
源節(jié)點(diǎn)不需要關(guān)心如何選擇最近的任播節(jié)點(diǎn)，這個工作由路由系統(tǒng)完成
當(dāng)路由發(fā)生變化時，發(fā)往同一個任播地址的包可能會被發(fā)往不同的任播節(jié)點(diǎn)
目前，任播地址不能指定給IPv6 主機(jī)，只能指定給IPv6 路由器
對比和總結(jié)
IPv6的接口標(biāo)識
三種方式可以生成IPv6的接口標(biāo)識
由擴(kuò)展唯一標(biāo)識符EUI-64派生出來的64位接口標(biāo)識符
隨機(jī)生成的接口標(biāo)識符隨時間而更改，以提供一定的隱蔽性
在全狀態(tài)地址自動配置過程中分配的接口標(biāo)識符（IPv6的DHCP）
基于EUI的接口標(biāo)識符
IEEE 802 地址的結(jié)構(gòu)
統(tǒng)一/本地 (U/L)
個體/組 (I/G)
基于EUI的接口標(biāo)識符
臨時地址接口標(biāo)識符
臨時地址接口標(biāo)識符
從存儲中檢索歷史信息值，取適配器的 EUI-64 地址
根據(jù)步驟 1 中的兩個值通過哈希算法（MD5）計算出一個固定的值
將步驟 2 中計算出的 MD5 哈希的最后 64 位保存為歷史信息值，用于下一次接口標(biāo)識符計算
取出步驟 2 中計算出的 MD5 哈希的前 64 位，并將第七位設(shè)為 0。第七位對應(yīng)于 U/L 位，該位設(shè)置為 0 時表示一個本地管理的 IPv6 接口標(biāo)識符，得到的結(jié)果就是 IPv6 接口標(biāo)識符
IPv6的DHCP自動分配的接口標(biāo)識符
過渡技術(shù)
雙協(xié)議棧
隧道技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)
過渡技術(shù)：雙協(xié)議棧
雙協(xié)議棧
雙協(xié)議棧的應(yīng)用：雙協(xié)議?？梢詫?shí)現(xiàn)IPv4和IPv6流量的各自獨(dú)立通信
雙協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)原理：圖中路由器可支持兩種協(xié)議
過渡技術(shù)：隧道技術(shù)
隧道技術(shù)隧道可以在IPV6的包穿越IPV4的網(wǎng)絡(luò)之前給IPV6的數(shù)據(jù)包頭再封裝一個IPV4的頭部
過渡技術(shù)：地址轉(zhuǎn)換
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)
IPv6的配置實(shí)例
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu): 三臺cisco2621路由器，通過以太口相連
軟件版本：IOS12.2（11）T
任務(wù)目標(biāo)：配置純IPv6的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)IPv6的rip路由協(xié)議
地址分配：
