產(chǎn)生背景的課件資料

產(chǎn)生背景的課件資料第1頁/共38頁當大家聽到IPV6之后會不會又下面的疑問1.為什么叫IPV6?2.有IPV4和IPV6,有IPV5、IPV7...嗎？第2頁/共38頁IETF的IPng工作組在1994年9月提出了一個正式的草案“TheRecommendationfortheIPNextGenerationProtocol”1995年底確定了IPng的協(xié)議規(guī)范，分配了版本號6，稱為“IPversion6”（IPv6），同現(xiàn)在使用的版本4相區(qū)別1998年又對IPv6作了較大的改動IPV6命名第3頁/共38頁IPV5第4頁/共38頁IPv6定義IPv6是“InternetProtocolVersion6”的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議第5頁/共38頁IPv4存在的問題1.地址空間不足(總共2的32次方，大約43億個地址，但其中只有37億地址是可分配的，因為IPv4編址系統(tǒng)將地址分為數(shù)類，并保留了供組播、測試和其它特殊目的使用的地址，目前大約有13億可用的IPv4地址。)2.分配雜亂無章，沒有層次性(IPV4產(chǎn)生于上世紀70年代，由美國的國防部提出來的，主要應(yīng)用與軍事指揮互聯(lián))3.安全性（協(xié)議自身不支持端到端的加密方式）4.路由表條目多5.數(shù)據(jù)包包頭復(fù)雜，降低網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)效率6.NAT的使用，破壞了端到端的網(wǎng)絡(luò)模型第6頁/共38頁IPV6對比IPV4的優(yōu)點1.IPv6具有更大的地址空間（IPv6中IP地址的長度為128，即最大地址個數(shù)為2^128，約3.4×10^38個，地球上每一粒沙子都有一個IP地址)2.路由表更小，IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度3.安全性更高，支持端到端的加密4.包頭格式簡單，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)線路5.QOS的支持性比IPV4更好6.新的選項，加強了對擴展報頭和選項部分的支持，對將來網(wǎng)絡(luò)加載新的應(yīng)用提供了充分的支持第7頁/共38頁IPv6地址的表示形式IPv6的128位地址則是以16位為一分組，每個16位分組由4個十六進制數(shù)表示，中間用冒號分隔，稱為冒號分十六進制格式如：2001:0DB8:010F:0001:0000:0000:0000:0D0CIPv6地址中每個16位分組中的前導(dǎo)零位可以去除做簡化表示，但每個分組必須至少保留一位數(shù)字如：2001:DB8:10F:1:0:0:0:D0C可以將冒號十六進制格式中相鄰的連續(xù)零位合并，用雙冒號“::”表示?！?:”符號在一個地址中只能出現(xiàn)一次如：2001:DB8:10F:1::D0C第8頁/共38頁IPv6地址表示第9頁/共38頁IPv6地址格式IPv6地址=前綴+接口標識前綴：相當于v4地址中的網(wǎng)絡(luò)ID接口標識：相當于v4地址中的主機ID128位長，用冒號將128比特分割成8個16比特的部分，每個部分包括4位的16進制數(shù)字。地址前綴長度用“/xx”來表示接口ID1.IEEE采用MAC-to-EUI-64轉(zhuǎn)換將48比特的MAC地址轉(zhuǎn)化為64比特的接口ID由設(shè)備自動生成MAC唯一，所以接口ID也唯一步驟：MAC地址共長度為48位，要填充64位的EUI‐64，還少16位。一個完整的EUI‐64是將MAC地址的48位平均分成兩部分，前面24位，后面24位，然后在中間補上FFFE(16位)，如一個MAC地址為00:12:33:5C:82:E1，將其變?yōu)镋UI‐64的接口地址為：0012:33FF:FE5C:82E12.手工配置第10頁/共38頁IPV6地址分類地址類型二進制前綴IPv6標識未指定00...0(128bits)::/128環(huán)回地址00...1(128bits)::1/128組播11111111FF00::/8鏈路本地地址1111111010FE80::/10站點本地地址1111111011FEC0::/10全局單播0012000::/3unicast單播（單點傳送）地址multicast組播（多點傳送）地址anycast任播（任意點傳送）地址第11頁/共38頁IPv6單播地址分類：全球單播地址例2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58本地鏈路地址例FE80::E0:F726:4E58本地站點地址例FEC0::E0:F726:4E58第12頁/共38頁全局單播地址

可聚合全球單播地址相當于IPv4的公網(wǎng)地址，可以被路由的，可以正常使用的地址，但網(wǎng)絡(luò)位最少為48位?？删酆先騿尾サ刂返姆秶堑?3頁/共38頁全局單播地址前綴前3位固定是001有效地址范圍前綴（2000~3FFF）全球唯一，類似于IPv4中的公網(wǎng)地址第14頁/共38頁字段長度(bit)描述TLAID13頂級聚集標識符，標識了路由層次結(jié)構(gòu)的最高層，有IANA管理，分配給地區(qū)的internet注冊機構(gòu)，比如亞太互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(APNIC),地區(qū)internet注冊機構(gòu)又把每個TLAID分配給那些大的、永久的ISPNLAID24下一級聚集標識符，以允許ISP在自己的網(wǎng)絡(luò)中建立多級的尋址結(jié)構(gòu)。001+TLA+RES+NLA形成一個48bit的前綴，分配給連接在internet的一個機構(gòu)，如學(xué)校SLAID16站點級聚集標識符，被一個機構(gòu)用于標識自己站點中的子網(wǎng)接口ID64表示特定子網(wǎng)上的一個接口，由48bitMAC地址映射到EUI-64地址格式第15頁/共38頁第16頁/共38頁可聚合全局單播地址與路由聚合第17頁/共38頁本地鏈路地址鏈路本地地址是一種受限制地址，當在一個節(jié)點上啟用IPv6協(xié)議棧，啟動時每個接口自動配置一個鏈路本地地址。鏈路本地地址，只在本地鏈路上生效，自動生成的鏈路本地地址，有默認的特殊格式，是以FE80::/10(1111111010)打頭，再加54個0，還差64位，這后面的64位，再使用EUI‐64來填充，第18頁/共38頁本地鏈路地址作用在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，兩個IPv6的節(jié)點通過鏈路相連，必須在這條鏈路之間為各自確立一個Link‐LocalAddress（即鏈路本地地址），在一條鏈路上，IPv6節(jié)點能夠確定對方節(jié)點的身份，能夠?qū)?shù)據(jù)包發(fā)向?qū)Ψ焦?jié)點，必須知道對方節(jié)點的鏈路本地地址，如果不知道，將是不能通信的，所以一條鏈路中的IPv6節(jié)點要通信，必須擁有鏈路本地地址第19頁/共38頁本地站點地址本地站點地址是單播中一種受限制的地址，只在一個站點內(nèi)使用，不會默認啟用，這個地址不能在公網(wǎng)上路由，只能在一個指定的范圍內(nèi)路由，需要手工配置。IPv6中的本地站點地址類似IPv4中私有地址，如10.0.0.0/8172.16.0.0/12192.168.0.0/16。得不到合法IPv6地址的機構(gòu)可配置本地站點地址，表示方法為：FC00::/7+41bit子網(wǎng)標識+16bit鏈路標識+EUI‐64第20頁/共38頁組播地址組播地址就是一個目標為組播地址的數(shù)據(jù)包將被多個節(jié)點收到，地址以FF00::/8(11111111)打頭，.表示為FF00:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000/8FF00:0:0:0:0:0:0:0/8FF00::/8第21頁/共38頁預(yù)定義組播地址IPv6預(yù)定義組播地址IPv4預(yù)定義組播地址組播組節(jié)點本地范圍FF01::1224.0.0.1所有節(jié)點地址FF01::2224.0.0.2所有路由器地址鏈路本地范圍FF02::1224.0.0.1所有節(jié)點地址FF02::2224.0.0.2所有路由器地址FF02::5224.0.0.5所有OSPF路由器FF02::6224.0.0.6所有OSPF指派路由器FF02::9224.0.0.9所有RIP路由器FF02::13224.0.0.13所有PIM路由器站點本地范圍FF05::2224.0.0.2所有路由器全局FF0x::101224.0.1.1NTP協(xié)議第22頁/共38頁特殊組播地址FF01::1(節(jié)點本地范圍所有節(jié)點組播地址)

FF02::1(鏈路本地范圍所有節(jié)點組播地址)

FF01::2(節(jié)點本地范圍所有路由器組播地址)

FF02::2(鏈路本地范圍所有路由器組播地址)

FF05::2(站點本地范圍所有路由器組播地址)

FF02::1:FFXX:XXXX(Solicited-Node組播地址)

前綴FF02:0:0:0:0:1:FF這104位是固定的，后面的XX:XXXX這24位是接口ID的后24位，即48位網(wǎng)卡MAC地址的后24位。第23頁/共38頁任意播地址并沒有特定的任播地址，它是從單播地址中來的。用于標識一組網(wǎng)絡(luò)接口，目標地址為任播抵制的數(shù)據(jù)報將發(fā)送給最近的一個接口任播地址僅被用作目的地址，且僅被分配給路由器第24頁/共38頁IPV4和IPV6對比第25頁/共38頁IPV6地址配置配置方法：1.手動配置手動配置全部地址手動配置前綴，自動生成EUI-64接口地址2.自動配置有狀態(tài)自動配置（DHCPV6）無狀態(tài)自動配置（自動獲取前綴，并自動生成EUI-64接口ID）第26頁/共38頁無狀態(tài)地址自動配置地址自動配置過程前綴一般由路由器向主機發(fā)送，為路由器的前綴

64位接口ID由主機MAC地址自動生成第27頁/共38頁無狀態(tài)自動配置—前綴獲得主機發(fā)送RouterSolicitation報文路由器回應(yīng)RouterAdvertisement報文主機獲得前綴及其它參數(shù)路由器周期性地向外發(fā)送RA報文第28頁/共38頁獲得臨時地址的主機發(fā)送NS報（NeighborSolicitation），目標IP是該臨時地址所對應(yīng)的solicited-node組播地址。如果收到NA報文（NeighborAdvertisement）響應(yīng)，則臨時地址不可用如果無人響應(yīng)，則認為沒有地址沖突發(fā)生，該地址正式可用重復(fù)地址檢測（DAD）過程NS報文NA報文第29頁/共38頁重復(fù)地址檢測--Solicited-Node組播地址IPv6中特有的組播地址用于DAD和地址解析Solicited-Node組播地址生成過程前綴FF02:0:0:0:0:1:FF104位固定接口ID的后24位：XX:XXXXFF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX第30頁/共38頁IPv4向IPv6的轉(zhuǎn)換IPv6不可能立刻替代IPv4，因此在相當一段時間內(nèi)IPv4和IPv6會共存在一個環(huán)境中IPv6/IPv4雙協(xié)議棧技術(shù)隧道技術(shù)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換－協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)第31頁/共38頁雙棧協(xié)議第32頁/共38頁第33頁/共38頁NAT-PT第34頁/共38頁IPV6子網(wǎng)劃分要對全局地址前綴3FFE:FFFF:0:C000::/51進行3位子網(wǎng)劃分第35頁/共38頁網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)前綴

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