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为何要部署IPV6

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为何要部署 IPV6

·IPv4 的局限性:

1. 地址空间的局限性:IP 地址空间的危机由来已久,并正是升级到 IPv6 的主要动力。

2. 安全性:IPv4 在网络层没有安全性可言,安全性一直被认为是由网络层以上的层负责。

3. 自动配置:对于 IPv4 节点的配置比较复杂,让很多普通用户无所适从。

4.NAT:破坏了 Internet 端到端的网络模型。

5. 由于 IPv4 地址分配杂乱无章,没有层次性,网络设备需要维护庞大的路由表项。

6.IPv4 包头过于复杂,使得网络节点处理的效率不高。

IPV6 的好处:

1、超大的地址空间

2、全球可达性,不需要再用 NAT

3、全球重新部署,有规划,易于实现聚合

4、能自动配置,实现即插即用

5、方便的进行重编址

6、包头简单,通过扩展包头技术可实现以后的新技术扩展

ipv4 路由转发的时候,ip 包会改变 checksum(校验和) 和 TTL(每经过一个路由器 TTL 值减一)

ipv6 只变 TTL,没有校验和

CPU 现在无法实现 128 位的转发。

最好只是 64 位的。

·Theoretical limit: 4.3 billion  (十亿)  43 亿

Practical limit  : 250 million  (百万)  2.5 亿

Over 420 million Internet in Y2001

(less than 10% of the worldwide population)

没有广播,组播代替广播。所以没有 ARP。

IPv4 中的广播 (broadcast) 可以导致网络性能的下降甚至广播风暴 (broadcast storm). 在 IPv6 中, 就不存在广播这一概念了, 取而代之的是组播(multicast) 和任意播(anycast), 任意播也称为泛播.

IPV6 在以太网中的协议 ID 值是 0x86DD

·IPv4  点分十进制      32bit

IPv6  冒号分十六进制  128bit

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000=>::

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001=>0:0:0:0:0:0:0:1=>::1

2001:0000:0000:1234:0000:0000:0567:00ff=>2001::1234:0:0:567:ff  只能有一个::

fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009=>fe80::9

URL 的 IPV6 地址表示

为了区分 IPV6 地址中的冒号和端口号前的冒号,要把 IPV6 地址用 [] 括起来

<www.example.net:8080/index.html>

<https:[2001:410:0:1:250:fcee:e450:33ab]:8443/abc.html>

IPV6 中掩码的表示:

在 IPV6 中掩码只能使用 CIDR 表示法

2001:410:0:1::45ff/128

2001:410::1/64

注意:在 IPV6 中没有广播地址和网络号保留地址

——————————————————————————————

可分为三大类:

1、单播地址

2、组播地址

3、任意播地址

单播 –Unicast : one to one

·单播地址用于一对一的连接

·IPv6 单播地址有以下六种类型:

1-Aggregate Global Unicast Address  2xxx:xxxxx/3  –  3FFF: :FFFF

2001::/16  IPV6 因特网地址

2002::/16  6to4 过渡地址

2-Link Local Address           FE80::/10  (前 10 位以 FE80 开头)

3-Site Local Address (Private)      FEC0::/10

4-Unspecified Address             0:0:0:0:0:0:0:0/128 => ::/128

5-Loopback Address             0:0:0:0:0:0:0:1/128 => ::1/128

6-IPv4 Compatible Address            ::192.168.30.1  => ::C0A8:1E01

以下是一些单播地址的具体说明:

1、可聚合全球单播地址 Aggregate global unicast address

由 IANA 分配的可在全球路由的公网 IP 地址

目前已分配的前缀:2000::/3    占用了 12.5% 的 IPV6 地址空间

2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000–3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

这个前缀中总共包含 8192 个 /16 的前缀

目前实际用于 IPV6 因特网运作的前缀:2001::/16

2002::/16 为使用 6 -TO- 4 过渡机制的节点保留

3ffe::/16 用于 6bone 测试目的的前缀

2、本地链路地址:link-local address

当在一个节点启用 IPV6,启动时节点的每个接口自动生成一个 link-local address

其前缀 64 位为标准指定的,其后 64 位按 EUI-64 格式来构造

注意:在本链路上,路由表中看到的下一跳都是对端的 Link Local 地址, 不是公网 IP 地址

前缀:FE80::/10

范围:只能在本地链路使用,不能在子网间路由

为何需要 link-local– 在一个接口可以配置很多 IPv6 地址,所以学习路由就有可能出现很多下一跳。

所以出现 Link Local 地址唯一标识一个节点。在本地链路看到下一跳都是对端的 Link Local 地址。

在网络重新编址过程中,节点和路由器的 Link Local 地址不会发生变化,可以很容易地做一个修改,不用担心网络不可达。

R1(config-if)#ipv6 address FE80:0:0:0:0123:0456:0789:0abc link-local  手工指定 link-local 地址

3、本地站点地址:site-local address

IPV6 的私网地址,就像 IPV4 中的私网保留地址一样

只占用到整个 IPV6 地址空间的 0.1%

前缀:FEC0::/10  其后的 54 比特用于子网 ID  最后 64 位用于主机 ID

范围:只能在本站点内使用,不能在公网上使用

例如:在本地分配十个子网

1、FEC0:0:0:0001::/64

2、FEC0:0:0:0002::/64

3、FEC0:0:0:0003::/64

10、FEC0:0:0:000A::/64

本地站点地址被设计用于永远不会与全球 IPV6 因特网进行通信的设备,比如:打印机、内部网服务器、网络交换机等

4、未指定地址 Unspecified address

形式:0:0:0:0:0:0:0:0

表示地址未指定,或者在写默认路由时代表所有路由

5、回环地址 Loopack address

形式:0:0:0:0:0:0:0:1

同 IPV4 中 127.0.0.1 地址的含义一样,表示节点自已

6、内嵌 IPV4 地址的 IPV6 地址  IPv4 Compatible Address

1、IPV4 兼容的 IPV6 地址 – 用于在 IPV4 网络上建立自动隧道,以传输 IPV6 数据包。

其中高 96bit 设为 0,后面跟 32bit 的 IPV4 地址

0000:0000:0000:0000:0000:0000:206.123.31.2

0000:0000:0000:0000:0000:0000:ce7b:1f02

由于这种机制不太好,现在已经不再使用,转而采用更好的过渡机制

2、映射 IPV4 的 IPV6 地址 – 仅用于拥有 IPV4 和 IPV6 双协议栈节点的本地范围

其中高 80bit 设为 0, 后 16bit 设为 1,再跟 IPV4 地址

0000:0000:0000:0000:0000:ffff:206.123.31.2

0000:0000:0000:0000:0000:ffff:ce7b:1f01

EUI-64 格式:扩展惟一标识符

在 IPV6 中,无状态自动配置机制使用 EUI-64 格式来自动配置 IPV6 地址

所谓无状态自动配置是指在网络中没有 DHCP 服务器的情况下,允许节点自行配置 IPV6 地址的机制。

EUI-64 的构造规则 – 根据接口的 MAC 地址再加上固定的前缀来生成一个 IPV6 的地址

工作原理:自动将 48bit 的以太网 MAC 地址扩展成 64bit,再挂在一个 64bit 的前缀后面,组成一个 IPV6 地址

一、将 48 位的 MAC 地址从中间分开,插入一个固定数值 FFFE

0050:3EE4:4C00–>0050:3EFF:FEE4:4C00

二、将第 7 个比特位反转,如果原来是 0,就变为 1, 如果原来是 1,就变为 0

0050:3EFF:FEE4:4C00–>0250:3EFF:FEE4:4C00

三、加上前缀 –FE80::0250:3EFF:FEE4:4C00  这就是一个完整的 IPV6 地址

反转的原因:

在 MAC 地址中,第 7 比特为 1 表示本地管理,为 0 表示全球管理

在 EUI-64 格式中,第 7 位为 1 表示全球惟一,为 0 表示本地惟一

组播地址 Multicast

在 IPV6 中没有广播,用组播来代替

前缀:FF00::/8  占用了 0.38% 的 IPV6 地址空间

1111    1111    4bit      4bit

|→固定值←||→标志←| |→范围←|

下面是一些组播指定地址:

FF02::1    all nodes  在本地链路范围的所有节点

FF02::2    all routers 在本地链路范围的所有路由器

FF02::5    all ospf routers

FF02::9    all rip routers 所有运行 RIP 的路由器

FF02::A    all eigrp routers 所有运行 eigrp 的路由器

FF05::2                在一个站点范围内的所有路由器

R1(config)#ipv6 unicast-routing    在路由器上开启 IPV6 路由功能

R1(config-if)#ipv6 enable        在接口下启用 IPV6,会自动生成一个 link-local 地址

R1(config-if)#ipv6 address 2001::1/64  指定一个 IP 地址,配置后会自

show ipv6 interface e0    显示 IPV6 接口的信息,包括 IPV6 地址,link-local 地址,加入的组播地址及被请求节点组播地址

IPV6 的路由:

< 静态路由 >

建议写法:

ipv6 route 2001::/64 2001::2 下一跳地址

<RIP>–ripng

在 IPV6 中使用 UDP521 端口,在 IPV4 中是 520 端口

使用组播地址:FF02::9

操作半径 15 跳

ipv6 unicast-routing

ipv6 router rip ABC  必须要有一个进程号

int s1/0

ipv6 rip ABC enable  必须进入接口下开启接口的 RIP

Show ipv6 route

Show ipv6 route rip

<OSPF>

在 IPV6 中使用的是 OSPFV3 版

R1(config)#Ipv6 router ospf 110

R1(config-router)#Router-id 2.2.2.2  注意:必须使用一个类似 IPV4 地址的标识,必须手工指定,不能自动选

R1(config)#Int s0

R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0  也是在接口下宣告

R1(config)#Int lo0

R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0  环回口依然是主机路由,128 位,可通过改网络类型来改动

Show ipv6 route ospf

以明文方式发送密码

·PAP 认证(PPP Password Authentication Protocol):

主机和路由器之间,PAP 是单向认证

路由器之间,PAP 是双向认证

1)在接口下启用 PPP 封装:

R2/R4(config-if)#encapsulation ppp

2)建立本地用户数据库,用户名&密码

R2(config)#username R4 password R4 对方必须这个用户名和密码发给我才行

R4(config)#username R2 password R2

3)在接口下启用 PAP 认证:

R2/R4(config-if)#ppp authentication pap

4)发送对方为自己建立的用户名&密码:

R2(config-if)#ppp pap sent-username R2 password R2

(Challenge Handshake Authentication Protocol)

1)在 R2 和 R4 的 Serial0:

R2/R4(config-if)#encapsulation ppp

2)建立用户名&密码:

用户名:对方的 hostname(完全一致,区分大小写)

密 码:双方要一致(注意空格,区分大小写)

R2(config)#username R4 password cisco

R4(config)#username R2 password cisco

3)在接口启用 CHAP 认证:

R2/R4(config-if)#ppp authentication chap

本文永久更新链接地址:http://www.linuxidc.com/Linux/2018-01/150352.htm

正文完
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