一、IPV6升级特点联系和区别
IPV4--->IPV6
1、全球单播地址 ---- IPV4地址下的公有地址 V6下没nat
2、可聚合性(IANA组织对全球的地址进行合理分配)
3、多宿主---一个物理接口可以同时拥有多个不同网段的IPV6地址;但不同接口不能在同一网段
4、自动配置 1)DHCP V6 2)auto-config路由器接口手工配置IPv6地址,然后路由器将自己地址的前缀(网络号)下放给PC,PC将自动使用EUI-64来补充主机位;
5、即插即用--热插拔 ;
6、端到端的连接---不需要NAT;
7、重编址;
8、简易的报头 1)没有广播机制 只有组播和单播 2)没有检验和(因为2和4层均存在校验和) 3)流标签---保留---QOS;
9、安全性和移动性;
10、IPV4和IPV6共存。
二、IPV4和IPV6报头区别
取消部分--红色
相同部分--黄色
IPV4中的第二列用于分片 ,在IPV6可以使用扩展首部实现
替代部分--蓝色
1、服务类型--扩展表
2、报头长度---有效负载长度
3、TTL-->Hop Limit----跳数限制
4、协议号---下一个头部
保留部分--深橄榄绿色
流标签
三、IPV6地址
1-23位 注册位---IANA分配给各个国家或组织
24--32位 ISP位---国家分配给各个ISP
33-48位 站点位---ISP分配给各个企业
49--64位 子网位----网络管理员进行子网划分
四、IPV6地址书写格式
使用冒分16进制标示,每16位为一段、共8段
eg:2031:0000:130F:0000:0000:09C0:006A:130B
每一段地址前面的0可以省略
eg:2031:0000:130F:0000:0000:9C0:6A:130B
若一段全为0,可以省略成一个0
eg:2031:0:130F:0:0:9C0:6A:130B
若连续两段以上全0,可以省略为::
eg:2031:0:130F::9C0:6A:130B
注:若存在两个部分均为全0,只能将其中一个部分省略为“: :”。
eg:2031:0000:0000:09C0:0000:0000:0000:130B
2031:0:0:9C0::130B
当使用ipv6协议携带端口号时,需要使用中括号来区分;
eg:http://[2031:0:130F::9C0:6A:130B]:8080/index/html
五、IPV6地址分类
单播地址 | 一对一 | 只有单播地址能作为源地址,也可作为目标地址 |
多播(组播)地址 | 一对多 | 作为目标地址 |
任意播地址 | 一到最近 |
1、单播地址
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
2)本地链路地址---自动私有地址---link-local
IPV4下的为169.254.0.0/16 自动私有地址,出现场景:当我们的电脑去自动获取IP时,服务器没有dhcp池塘时获取失败,电脑自己给自己分配一个IP。网络位169.254,主机位随机。
3)site-local 本地站点地址----私有地址 私网地址
FEC0::/16
4)未指定地址“: :”
::
5)默认(缺省)路由 2)在DHCP时作为无效地址(没有地址)
环回地址---127.0.0.1
::1
6)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,这段IPV6地址就是属于该IPV4地址的。
2、多播地址
1)FF00::/8所有组播地址 IPV4下在组播:224-239
FF02::1---224.0.0.1 所有的路由与所有PC
FF02::2---224.0.0.2 所有的路由器
FF02::9---224.0.0.9—RIPNG
224.0.0.5224.0.0.6---OSPF
被请求节点组播地址:用于NDP协议—获取对端mac地址
构成FF02::1:FF+24位 (IPV6单播地址的后24位)
2)只要存在一个IPV6单播地址,那么便会产生一个被请求节点组播地址;
例:2001::1(单播)-------------FF02::1:FF00:1(组播)
3)Ipv6下的组播MAC地址
33.33+32位(后32位为IPV6组播地址后32位)
FF02::1----33.33.00.00.00.01
六、协议
ICMPV6:internet 控制管理协议,存在大量的子协议(用小号来区分不同的协议)
PMTU:路径MTU发现协议 通过ICMPV6 error包来获取整段路径上最小MTU值
NDP:邻居发现协议---用于取代IPV4下的ARP协议
假设PC1和PC2通讯
1无2的MAC地址
1)1封装ICMP type 135包 NS包---相当于ARP的请求
源IPV6地址(1的接口ip地址) | 目标IPV6地址----2的被请求节点组播地址 TTL=1 |
源MAC地址 | (1的接口mac地址)目标MAC地址----2的被请求节点组播地址对应的MAC |
2)2回应ICMP type 136 NA包----相当于ARP的应答
源IPV6地址(2接口ip) | 目标ipv6地址--1的接口IPv6地址 |
源MAC地址(2的接口mAC地址) | 目标mac地址--1的接口mac地址 |
ICMPV6中的NDP除取代了AARP外,其他的ARP协议也可被NDP取代,原理一致;
3)前缀通告------auto-config 仅在以太网环境存在
路由器周期(200s)向下发送IPV6的地址前缀(网络号)主机位为电脑mac地址
路由器 | PC |
ICMP type 134包---RA | ICMP type 133---ACK-RS |
源ip地址---接口ipV6地址 | 源ipv6地址--- :: |
目标ip地址----FF02::1 TTL=1 | 目标MAC(所有节点MAC) |
r1(config)#ipv6 unicast-routing r2(config-if)#ipv6 address autoconfig
开启IPV6的单播路由功能,该功能开启后,设备上的auto-config被激活,同时可以收发IPV6路由协议信息;且可以为ipv6的流量进行路由;前提路由器接口上已经拥有合法ipv6的单播地址;
只要在路由器上开启了IPV6的单播路由功能,那么该路由器将向所有存在IPV6地址的以太网接口周期发送其地址的前缀;
注:在配置动、静态IPV6路由协议时,均需要开启单播路由功能,开启后也导致该路由器会向所有的以太网接口发送前缀,若该接口管理员不要auto-config功能,可以再关闭
r1(config)#interface fastEthernet 0/0
r1(config-if)#ipv6 nd suppress-ra