網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPV6基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

時(shí)間：2024-09-10 02:17:42 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPV6基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)集錦

　　由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與普及，原有的IPV4地址已不能滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，雖然NAT可以緩解IPV4地址的耗盡，但NAT破壞了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的開放、透明以及端到端的特性，因此IPV6地址協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。IPV6協(xié)議使用128位地址替代32位的IPV4地址，這樣大約可以產(chǎn)生340萬(wàn)億億億億(3.4*1038)個(gè)可用的地址。此數(shù)目可以滿足公共IP地址需求。本文作為IPV6入門，主要介紹IPV6地址和IPV6報(bào)文格式相關(guān)內(nèi)容。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPV6基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)集錦

　　IPV6優(yōu)點(diǎn)

　　1、更大地址空間：128位的地址空間可以滿足星球上每個(gè)人

　　2、無(wú)需NAT：保障端到端通信

　　3、沒(méi)有廣播地址：包括單播、多播、任意播

　　4、支持移動(dòng)性和安全性：有助于確保遵循移動(dòng)IP標(biāo)準(zhǔn)和Ipsec標(biāo)準(zhǔn)

　　5、更簡(jiǎn)單的報(bào)文提高了路由器的效率

　　6、接口標(biāo)識(shí)：從接口的數(shù)據(jù)鏈路層

　　IPV6新特性

　　1、每個(gè)接口多個(gè)地址

　　2、鏈路本地地址：交換路由更新時(shí)，IGP將link-local地址作為下一跳地址

　　3、無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置：一個(gè)IPV6設(shè)備根據(jù)本身分配一個(gè)獨(dú)特link-local IPV6的地址

　　4、獨(dú)立或不獨(dú)立于提供商的編址

　　IPV6地址

　　1、IPV6地址由128位組成，使用8個(gè)16位段來(lái)表示，每個(gè)16位段使用十六進(jìn)制數(shù)字表示即每4個(gè)十六進(jìn)制為一組，之間使用英文冒號(hào):分開

　　2、格式為：x:x:x:x:x:x:x:x x代表4個(gè)十六進(jìn)制位，舉例：2035:0001:2BC5:0000:0000:087C:0000:000A

　　3、IPV6地址包括兩部分：前綴+本地標(biāo)識(shí)

　　4、前綴：通過(guò)在IPV6地址后面加一個(gè)斜線/，再跟一個(gè)十進(jìn)制的數(shù)字來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)IPV6地址的起始位由多少位是前綴位，一般前綴為64位，如：3ffe:1994:100:a::/64

　　5、接口標(biāo)識(shí)：從接口的數(shù)據(jù)鏈路層地址直接派生出接口標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)是全局唯一。長(zhǎng)度為64位，根據(jù)MAC地址動(dòng)態(tài)創(chuàng)建。

　　6、特殊的IPV6地址如下表：

IPV6地址	描述
::/0	缺省路由等同于IPV4 0.0.0.0
::/128	未指定地址不能分配給真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)接口
::1/128	本地的環(huán)回地址等同于IPV4的127.0.0.1
FE80::/10	鏈路本地單播地址等同于Windows自動(dòng)配置的IP地址169.254.x.x
FF00::/8	組播地址
其他地址	全局單播地址 001(當(dāng)前分配的)即：2xxx::/4或者3xxx::/4 其余的為未分配的全球單播地址

　　IPV6地址簡(jiǎn)寫規(guī)則：

　　1、在4個(gè)十六進(jìn)制位組成的字段中，可以省略前導(dǎo)0;如：09C0=9C0 0000=0

　　2、在每個(gè)地址中，可使用一對(duì)冒號(hào)(::)來(lái)表示任意數(shù)量的連續(xù)的0,;如：ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0005=ff02::5

　　注：一個(gè)地址中只能出現(xiàn)一對(duì)冒號(hào)，否則無(wú)法唯一確定地址

　　IPV6地址類型

地址類型	描述
單播	一個(gè)地址標(biāo)識(shí)單個(gè)接口發(fā)送給單播地址的分組將傳輸?shù)皆摰刂窐?biāo)識(shí)接口
多播	一個(gè)多播地址標(biāo)識(shí)位于不同設(shè)備上的一組接口發(fā)送給多播地址的分組將傳輸?shù)皆摰刂窐?biāo)識(shí)的所有接口多播地址不會(huì)作為源地址出現(xiàn)
任意播	一個(gè)地址分配給多個(gè)接口這些接口代表不同的節(jié)點(diǎn) 將分組發(fā)送到任意播組中最近接口(第一個(gè)鄰居)，其他情況根據(jù)路由協(xié)議的度量值確定

　　全球單播地址格式：網(wǎng)絡(luò)部分提供一臺(tái)設(shè)備到下行專用數(shù)據(jù)鏈路的定位，主機(jī)部分提供這條數(shù)據(jù)鏈路上該設(shè)備的標(biāo)識(shí) 。16位的子網(wǎng)ID字段可以提供65536(216)個(gè)不同的子網(wǎng)

全球路由選擇前綴(48)

子網(wǎng)ID(16)

接口ID (64)

　　本地單播地址：使用范圍限定在單條鏈路上的地址。唯一性只在所在的鏈路有效，相同的地址也可能存在于另一條鏈路上，因此此地址離開所在的鏈路是不可路由的。鏈路本地單播地址的起始10位是1111111010(FE80::/10)

　　IPV6單播地址分配方法：

　　說(shuō)明：每個(gè)接口只能有一個(gè)鏈路本地地址

　　僅僅配置一個(gè)全局單播地址也會(huì)在接口上創(chuàng)建一個(gè)鏈路本地地址(EUI-64)

　　接口上可以配置多個(gè)IPV6地址。IPV4和IPV6地址可以同時(shí)配置

　　以太網(wǎng)的接口ID是基于接口的48位MAC地址中間插入16位的0XFFFE

　　多播地址格式

多播前綴:8位

標(biāo)記:4位

范圍:4位

組ID:112

　　說(shuō)明：標(biāo)記位：前3位保留為0，第4位：0-永久的公認(rèn)的地址;1-暫時(shí)的地址

　　范圍：包括：節(jié)點(diǎn)本地-0X1、鏈路本地-0X2、地區(qū)本地-0X5、組織本地-0X8、全球-0XE、保留-0XF 0X0

　　組ID：前面80位設(shè)置為0，只使用后面的32位

　　常見(jiàn)的公認(rèn)IPV6多播地址:都屬于永久的鏈路本地的范圍;

地址	多播組
FF02::1	所有的節(jié)點(diǎn)
FF02::2	所有的路由器
FF02::5	OSPFv3路由器
FF02::6	OSPFv3指定路由器
FF02::9	RIPng路由器
FF02::A	EIGRP路由器
FF02::B	移動(dòng)代理
FF02::C	DHCP服務(wù)器/中繼代理
FF02::D	所有的PIM路由器

　　IPV6包頭格式

　　說(shuō)明：

　　版本：4位，0110表明版本6

　　流量類別：8位，類似于IPV4中的TOS字段

　　流標(biāo)簽：20位，設(shè)置目的是允許為特定的業(yè)務(wù)流打上標(biāo)簽，可以提供更精細(xì)的服務(wù)類別區(qū)分的顆粒，在平衡業(yè)務(wù)流量通過(guò)多條路徑時(shí)可以確保屬于同一流的數(shù)據(jù)包能夠總是轉(zhuǎn)發(fā)到相同路徑上，在發(fā)起一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，加上合適的流標(biāo)簽字段，路由器能夠識(shí)別一條流，而不必一一查找數(shù)據(jù)包頭部，目前路由器忽略此字段

　　有效載荷長(zhǎng)度：用來(lái)封裝數(shù)據(jù)包所封裝的有效載荷長(zhǎng)度，IPV6數(shù)據(jù)包頭部長(zhǎng)度為40字節(jié)

　　下一報(bào)頭：指出IPV6數(shù)據(jù)包頭部后面的報(bào)頭，與IPV4包中的協(xié)議字段類似

　　跳數(shù)限制：類似于IPV4中的TTL字段，衡量一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)目的地的路徑中所能跨越的最大路由器跳數(shù)的工具

　　源地址和目的地址：128位長(zhǎng)度

　　可選項(xiàng)：包含拓展報(bào)頭，提供可選功能，如：分段、源路由選擇或認(rèn)證、目的地可選項(xiàng)、TCP/IP協(xié)議等，在下一個(gè)報(bào)文字段中是否有擴(kuò)展報(bào)頭

IPV6報(bào)頭

路由選擇擴(kuò)展報(bào)頭

分段擴(kuò)展報(bào)頭

認(rèn)證擴(kuò)展報(bào)頭

上層協(xié)議報(bào)頭

數(shù)據(jù)

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