IPv6

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IPv6部署指南

作者：Scott Hogg

来源：《计算机世界》2017年第45期

企业全面采用IPv6的分步实施方法

IPv6自从90年代后期被开发出来之后，一直备受人们的重视，现在已经实施的企业被认为是早期的大多数——这意味着该技术正在被广泛采用，因此如果您还没有开始，那就需要考虑开始规划部署IPv6了。

沿着这条道路的第一步是做好自己的功课。企业可以利用很多已经公开的资源来规划他们的IPv6部署，而本文最后列出了一些非常有价值的资源的链接。

但是，为了帮助您开始，这里介绍了一些鼓励企业在制定其部署计划时使用的最佳实践。

组建您的IPv6部门

您应组建一个跨职能部门来领导IPv6的规划和部署。该部门的成员来自网络、安全、系统、应用、桌面和服务等部门，还有业务部门和相关管理人员，这样才能确保成功的进行合作。

资产清单和评估

您可以选择把企业中所有IT资产的清单整合到一起，并评估是否有足够的IPv6能力来继续推进。对于大多数企业来说，好消息是他们已经等到了现在——几乎所有的路由器、交換机、防火墙、操作系统、应用程序和其他系统都具有强大的IPv6功能。

展开IPv6培训

大多数企业的IT员工并没有花太多时间学习IPv6，也没有将其与他们熟悉的IPv4协议进行比较。当相关部门的员工开始学习IPv6时，他们经常问一些相同的基本问题。尽管多年来一直有优秀的IPv6培训材料，但很多IT部门都可以使用一个不错的IPv6教程来帮助他们入门。随着IPv6项目的推进，任何额外的培训都会有回报。

IPv6规划与设计

一旦部门经过了培训，并知道环境中有什么，他们就可以针对部署建立详细的技术计划。这一整体设计会考虑到您环境的方方面面，以及您的企业将从IPv6实施中获得的业务优势。该计划应遵循互联网的内部部署方法。 龙源期刊网

一、机制概述

RFC2766、RFC2765。

NAT-PT（网络地址转换-协议转换）是一种地址转换技术，它可以把IPv6地址转换成IPv4地址，反之亦然。NAT-PT基于RFC2766中定义的无状态IP/ICMP转换器（SIIT）算法。SIIT算法互译IPv4和IPv6数据包头部，也包括ICMP头部。

需要注意的是，在IPv6环境中，不建议像IPv4对待NAT的态度哪样，去使用NAT。仅仅在V4单协议与V6单协议网络需要互相通信的时候，才建议使用NAT-PT。

我们看上面的例子，对于IPv6单协议网络而言，首先它有访问IPv6因特网的需求，因此默认的IPv6流量全部交给R1，另外，它可能还有访问IPv4因特网的需求，这时候，就需要借助R2这台NAT-PT设备。

2001:2::/96，这个长度为96位的前缀是我们为了NAT-PT操作预定义的前缀，可以自定义，但是长度必须是96bits。

在IPv6单协议网络中产生的、去往2001:2::/96这个目的地的流量被路由到R2也就是NAT-PT设备，然后数据包中的IPv6地址被转换为IPv4地址并传送给IPv4因特网中的IPv4单协议节点。

二、NAT-PT配置及原理

2.1 静态NAT-PT

1、静态NAT-PT（单向）

A和B的配置都极其简单

A的配置：

interface FastEthernet0/0

ipv6 enable

ipv6 address 2001:1::1/64

ipv6 route ::/0 2001:1::FFFF

B的配置如下：

interface FastEthernet0/0

ip address 202.101.100.2 255.255.255.0

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 202.101.100.1

R2的配置如下：

ipv6 unicast-routing

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为互联网协议。IPv6是IETF（互联网工程任务组，Internet Engineering Task Force）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，它是IETF设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。

目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。

IPv6正处在不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。每个人将拥有更多IP地址。

目前我们使用的第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。 但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的 亚洲只有不到4亿个，中国只有3千多万个，只相当于美国麻省理工学院的数量。地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。

一方面是地址资源数量的限制，另一方面是随着电子技术及网络技术的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入全球 因特网。在这样的环境下，IPv6应运而生。单从数字上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128-1个。这不但解 决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。

但是与IPv4一样，IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说，使用IPv6的网络并没有2^128-1个能充分利用的地址。首先，要 实现IP地址的自动配置，局域网所使用的子网的前缀必须等于64，但是很少有一个局域网能容纳2^64个网络终端；其次，由于IPv6的地址分配必须遵循 聚类的原则，地址的浪费在所难免。

IPv6简介

1． 认识IPv6地址

对于128位的IPv6地址，考虑到IPv6地址的长度是原来的四倍，RFC1884规定的标准语法建议把IPv6地址的128位（16个字节）写成8个16位的无符号整数，每个整数用四个十六进制位表示，这些数之间用冒号（：）分开，例如：3ffe:3201:1401:1:280:c8ff:fe4d:db39

为了简化其表示法， rfc2373提出每段中前面的0可以省略，连续的0可省略为\"::\"，但只能出现一次.例如：

1080:0:0:0:8:800: 200C : 417A 可简写为 1080::8:800: 200C : 417A

FF01:0:0:0:0:0:0:101 可简写为 FF01::101

0:0:0:0:0:0:0:1 可简写为 ::1

0:0:0:0:0:0:0:0 可简写为 ::

类似于 IPv4中的CDIR表示法，IPv6用前缀来表示网络地址空间，比如：

2001:251:e000::/48 表示前缀为48位的地址空间，其后的80位可分配给网络中的主机，共有2的80次方个地址。

2． IPv6地址作用域和地址分类

IPv6地址指定给接口，一个接口可以指定多个地址。

2.1 IPv6地址作用域

每一个Ipv6地址都属于且只属于一个对应于其地址范围的区域。例如，可聚合的全球单播地址（Aggregatable Global Unicast Addresses）地址范围就是全球；链路本地地址（Link-Local Addresses）的地址范围就是由一条特定的网络链路和连接到这条链路的多个接口组成的区域。这样，地址的唯一性只能在其范围区域内的到保证。

* link local地址 本链路有效

* site local地址 本区域（站点）内有效，一个site通常是个校园网

* global地址 全球有效，即可汇聚全球单播地址