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IPv6基础知识

分类: 文章 • 2024-08-01 13:06:58

IPv6地址

IPv6特点

与IPv4相比，IPv6具有以下特点：
近乎无限的地址空间。
更简洁的报文头部。
内置的安全性。
更好的QoS支持。
更好的移动性。
编址层次等级。

地址表示法

IPv4地址表示
二进制：
10101100 00010000 00000001 00000001
十进制：172.16.1.1

IPv6地址表示
十六进制：2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff

IPv6压缩表示
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
::压缩 连续的0
2001:0410:0000:0001::45ff
错误压缩 只可以有一处，多处压缩无法判断到底每处分别有几段
2001:0410::0001::45ff 错误！！！

IPv6地址的压缩表示
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
压缩前导的0
2001:410:0:1:0:0:0:45ff
注意
::压缩和压缩前导0可以同时使用
2001:410:0:1::45ff

例：
FF02:0:0:0:0:0:0:0:1—FF02::1
0:0:0:0:0:0:0:1–::1
0:0:0:0:0:0:0:0–::
当使用ipv6协议携带端口号时，需要使用中括号来区分；
http://[2031:0:130F::9C0:6A:130B]:8080/index/html

IPv6地址类型

IPv6存在三种类型：

  1. 单播（Unicast）
  2. 任意波（Anycast）
  3. 多播（组播）（Multicast）
    和IPv4相比，IPv6地址有一个重要的不同，IPv6没有广播地址。但是，IPv6地址协议提供了一个包含“全部节点”的多播地址，同等于IPv4的广播地址。

全球单播地址

单播地址表示单台设备的地址。一个全球单播地址是指这个地址时全球唯一的。
下图中，前64位为网络部分，后64位为主机部分
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地址的主机部分称为接口ID。是因为一台主机可拥有不止一个IPv6接口，使用地址标识一台主机更加准确。但精确性也就仅如此，单个接口也可以拥有多个IPv6地址，并且能够拥有一个附加的IPv4地址，在这样的实例中，接口ID仅仅表示该接口的几个标识符之一。

除了长度不同，IPv6地址与IPv4地址的子网标识符的位置不同，IPv6中子网标识符在网络部分，而不是主机部分，这样所有v6地址的接口ID就有一致的大小，简化了地址解析的复杂度。
而且，使用地址的网络部分作为子网ID，会产生一个更加明确的分工，功能更加清晰：网络部分提供一台设备到下行专用数据链路的定位，而主机部分提供这条数据链路上该设备的标识。

1、AGUA 全球可聚合单播地址 IPV6的公网地址（需申请），全球单播传递
目前全球已规划地址----2000：：/3
范围–2000::-----3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

其中 2001：：/16 -----当下的IPV6实验室使用地址 目前ipv6 intenet地址
2002::/16-----------6to4 tunnel 专用地址

标识IPv6的地址类型

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举个例子：当前指定分配个6Bone（公用IPv6研究网络）使用的前缀开始于3ffe，而目前由Rip分配的IPv6地址开始于2001.
2000::/3

本地单播地址

IPv6也拥有链路本地单播地址（注：IPv4的链路本地单播地址为：168.254.0.0，后16位随机分配），使用范围限定在单条链路上。
链路本地单播地址的起始10位永远是：1111111010（FE80::/10），该地址允许链路上的设备直接创建IPv6地址和该链路上的其他设备通信，而无需给它们分配全球前缀，或者说无需知道全球前缀。

Link-local地址的网络位固定为FE80::/64，主机位使用本地以太网接口的MAC地址来生成link-local地址主机位；串行链路无MAC地址，将循环借用本设备上以太网接口的MAC；

作用：（1）在同一广播域内可以通讯使用—由于本地多接口可能使用相同MAC转换，故在
使用link-local地址访问对端时，需要定义出接口；
（2）常常作为动态路由协议生成的路由表条目中的下一跳地址；
因为IPV6存在多宿主概念，该地址最稳定；

地址自动配置（MAC-to-EUI64转换法）

主机位生成方法：
Link-local地址--------------网络位FE80::/64 后64位使用EUI-64补充
EUI-64简易的用户界面：
全局/本地（Universal / Local）
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如果一台设备仅仅需要和所在链路上的设备通信，那么它自动配置的链路本地地址就已经足够了。但是如果主机需要和链路以外的设备通讯，那么就需要一个更大范围的地址----通常是一个全球IPv6地址。可以通过两种途径获取该地址：有状态或无状态的地址自动配置。

有状态地址自动配置：借助DHCPv6 服务器来获取必要的地址信息。它要么根据预先配置查找服务器，要么由收到的可能设置了M标记的路由器通告消息来告诉它使用DHCPv6服务器。

无状态地址自动配置：主机从它收到的路由器通告中获取一个或多个链路前缀，然后加上它先前确定的接口ID。举例：收到一个路由器通告消息的前缀为：3ffe:1104:404:1::/64 前缀加接口构成全球地址：3ffe:1104:404:1:0200:0bff:fe0a:2d51

任意播地址

一个任意播地址（Anycast address ，也可称为任播地址或泛播地址）表示的更像一种服务而不是一台设备，并且相同的地址可以驻留在提供相同服务的一台或多台设备中。
如图，某服务由3台路由器提供，但却是通过IPv6地址 3ffe:205:1100::15 来进行该服务的所有通告。
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使用任意播的好处：路由器总是选择到达“最近的”或“代价最低的”服务器的路由。并且如果一台服务器变得不可用，路由器能够把路由指向下一台最近的服务器。
任意播地址仅是根据它们提供的服务功能定义的，而不是根据它们的格式，而且理论上来说可能是任何范围内的任意一个IPv6单播地址。

多播地址

多播地址标识的不是一台设备，而是一组设备----一个多播组。一个多播数据包通常包括一个单播地址为源地址，多播地址为目标地址。多播地址不可能作为源地址出现。

IPv6的多播地址格式如下。起始8位始终为全 1，并且后跟的思维被指定为标记位。标记位前3位目前没有使用，全部设为0.第4位指出该地址是一个永久的，公认的地址（设为0），还是一个管理分配使用的暂时的地址（设为1）。接下来四位表示该地址的范围，如表2-2.表2-3显示了几个公认的IPv6多播地址，都属于链路本地范围。最后112位用来作为组ID，标识各个不同的多播组。目前的用法是设置前80位为0，用后32位。

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嵌入的IPv4地址

IPv4兼容性地址，用于6to4 tunnel专用

假设IPV4地址为192.168.1.1
192----1100 0000–c0
168----1010 1000–a8
1-------0000 0001–01
1-------0000 0001–01
192.168.1.1的IPV4兼容性地址为2002:c0a8:0101：：/48

先写到这。

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