IPv6基础
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网络协议IPV6基础知识点IPv6(Internet Protocol version 6)是目前互联网上广泛使用的IPv4(Internet Protocol version 4)的下一代协议。
由于IPv4地址资源日益紧张,IPv6被开发出来以支持更多的IP地址。
以下是IPv6的一些基础知识点。
1. IPv6地址格式:IPv6地址由8组16进制数构成,每组数使用冒号(:)分隔,总长度为128位。
例如:2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab。
为了简化地址中的连续的0,可以使用“::”来代替。
例如,2001:0db8::1428:57ab。
此外,IPv6地址是区分大小写的。
2.IPv4与IPv6的不同之处:IPv6地址空间远远超过IPv4地址空间。
IPv4提供了大约42亿个地址,而IPv6提供了约340十万亿亿亿个地址。
IPv4使用32位地址,IPv6使用128位地址。
IPv6还提供了更好的报头格式和扩展性,以及更高的传输效率。
3.无状态自动配置(SLAAC):IPv6引入了一种新的地址配置方法,称为无状态自动配置(SLAAC)。
在SLAAC中,主机通过使用网络内的路由器发送的路由器公告消息来自动配置自己的IPv6地址。
主机根据这些消息中的网络前缀和自己的接口标识符生成IPv6地址。
4. 改进的安全性:IPv6在安全性方面提供了一些改进。
它支持IPsec(Internet Protocol security)协议,IPsec可以提供加密和认证功能,确保数据在传输过程中的安全性和完整性。
与IPv4不同,IPv6数据包的认证和加密不再是可选项,而是成为默认的标准。
5. 流量分级和流束:IPv6引入了一种新的机制,称为流量分级(Traffic class),可以根据应用的特定要求对数据流进行优先级排序。
另外,IPv6还引入了一种流束(Flow label)机制,可以在网络中标识和识别特定的数据流。
IPv6基础介绍文档摘要:IPv6协议,IPv6优点,IPv6基本功能关键字:IPv6,ICMPv6,DHCPv6,PPPoEv6一、IPv6协议介绍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 TaskForce)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。
1、IPv4设计的不足(a)IPv4地址空间不足IPv4地址采用32比特标识,理论上能够提供的地址数量是43亿。
但由于地址分配的原因,实际可使用的数量不到43亿。
另外,IPv4地址的分配也很不均衡:美国占全球地址空间的一半左右,而欧洲则相对匮乏;亚太地区则更加匮乏。
与此同时,移动IP和宽带技术的发展需要更多的IP地址。
IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展。
针对IPv4的地址短缺问题,也曾先后出现过几种解决方案。
比较有代表性的是CIDR(Classless Inter-Domain Routing)和NAT(IP Network AddressTranslator)。
但是CIDR和NAT都有各自的弊端和不能解决的问题,由此推动了IPv6的发展。
(b)骨干路由器维护的路由表表项过于庞大由于IPv4发展初期的分配规划问题,造成许多IPv4地址分配不连续,不能有效聚合路由。
日益庞大的路由表耗用较多内存,对设备成本和转发效率产生影响,这一问题促使设备制造商不断升级其路由器产品,以提高路由寻址和转发性能。
(c)不易进行自动配置和重新编制由于IPv4地址只有32比特,并且地址分配不均衡,导致在网络扩容或重新部署时,经常需要重新分配IP地址。
因此需要能够进行自动配置和重新编址以减少维护工作量。
IPv6基础及常用命令IPv6/IPv4协议栈对比IPv6的一些变化1)数据链路层(L2)的type字段标识为0x86dd,表示承载的上层协议是IPv6(IPv4对比:type字段为0x0800);2)IPv6的头部字段(40bytes),和IPv4差别巨大。
•IPv6报文头部是定长(固定为40字节),IPv4报文头部是变长的。
这个意味着,写代码处理IPv6数据报文的效率会提高很多:);•IPv6中Hop Limit字段含义类似IPv4的TTL;•IPv6中的Traffic Class字段含义类似IPv4中的TOS(Type OfService);•IPv6的报文头部取消了校验和字段:取消这个字段也是对IPv4协议的一个改进。
当IPv4报文在网路间传输,每经过一个路由器转发就是修改TTL字段,就需要重新计算校验和,而由于数据链路层L2和传输层L4的校验已经足够强壮,因此IPv6取消这个字段会提高路由器的转发效率。
值得一提的是,在IPv6协议下,传输层L4协议UDP、TCP是强制需要进行校验和的(IPv4是可选的);•IPv6报文头部中的Next Header字段表示“承载上一层的协议类型”或者“扩展头部类型”。
•当IPv6数据报文承载的是上层协议ICMPv6、TCP、UDP的时候,Next Header的值分别为58、6、17,这个时候和IPv4报文头部中的Protocol字段很类似;•当不是以上3种协议类型的时候,IPv6报文头部紧接的是扩展头部。
扩展头部是IPv6引入的一个新的概念,每个IPv6的数据报文可以承载0个或多个扩展头部,扩展头部通过链表的形式组织起来。
当IPv6数据报文承载着扩展头部的时候,Next Header的数值为扩展头部的类型值。
•当发送一个分片IPv6数据报文的时候,IPv6使用的是扩展头部的形式组织各个分片的信息, Next Header字段值为44•对比IPv4,分片信息是记录在IPv4报文头部的分片字段中。
什么是IPV6及网络基础知识什么是IPV6IPV6地址简写规则:1、在4个十六进制位组成的字段中,可以省略前导0;如:09C0=9C0 0000=02、在每个地址中,可使用一对冒号(::)来表示任意数量的连续的`0,;如:ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0005=ff02::5注:一个地址中只能出现一对冒号,否则无法唯一确定地址IPV6地址类型地址类型描述单播一个地址标识单个接口发送给单播地址的分组将传输到该地址标识接口多播一个多播地址标识位于不同设备上的一组接口发送给多播地址的分组将传输到该地址标识的所有接口多播地址不会作为源地址出现任意播一个地址分配给多个接口这些接口代表不同的节点将分组发送到任意播组中最近接口(第一个邻居),其他情况根据路由协议的度量值确定全球单播地址格式:网络部分提供一台设备到下行专用数据链路的定位,主机部分提供这条数据链路上该设备的标识。
16位的子网ID字段可以提供65536(216)个不同的子网全球路由选择前缀(48)子网ID(16)接口ID (64)本地单播使用范围限定在单条链路上的地址。
唯一性只在所在的链路有效,相同的地址也可能存在于另一条链路上,因此此地址离开所在的链路是不可路由的。
链路本地单播地址的起始10位是1111111010(FE80::/10)IPV6单播地址分配方法:说明:每个接口只能有一个链路本地地址仅仅配置一个全局单播地址也会在接口上创建一个链路本地地址(EUI-64) 接口上可以配置多个IPV6地址。
IPV4和IPV6地址可以同时配置以太网的接口ID是基于接口的48位MAC地址中间插入16位的0XFFFE多播地址格式多播前缀:8位标记:4位范围:4位组ID:112说明:标记位:前3位保留为0,第4位:0-永久的公认的地址;1-暂时的地址范围:包括:节点本地-0X1、链路本地-0X2、地区本地-0X5、组织本地-0X8、全球-0XE、保留-0XF 0X0组ID:前面80位设置为0,只使用后面的32位常见的公认IPV6多播都属于永久的链路本地的范围;地址多播组FF02::1所有的节点FF02::2所有的路由器FF02::5OSPFv3路由器FF02::6OSPFv3指定路由器FF02::9RIPng路由器FF02::AEIGRP路由器FF02::B移动代理FF02::CDHCP服务器/中继代理FF02::D所有的PIM路由器IPV6网络基础知识IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol 译为“互联网协议”。
IPv6基础知识一、格式1.IPv6=前缀+接口ID.前缀:相当于V4地址中的网络ID(前缀由IANA、ISP和各组合分配).接口标识:相当于V4地址中的主机ID(接口标识符目前定义为64比特,可以由本地链路标识生成或采用随机算法生成以保证唯一性)2.128位长,用冒号将128比特分割成8个比特的部分,每个部分包括4位的16进制数字。
3.地址前缀长度用“/xx”来表示《》4.举例:-3ffe:1900:1100:0001:d9e6:0b9d:14C6:45ee/66举例:/64 (前64位网段)/128(主机或者还原口loop dack)二、IPv6地址缩写1、每个16位的分段开头的零可以省略2、一个或多个相邻的全零分段可以用双冒号::表示3、双冒号只能使用一次4.以下是同一个地址不同表示的列子:-0001:0123:0000:0000;0000:ABCD:0000:0001/96(16*8=128)-1:123:0:0:0:ABCD:0:1/96-1:123::ABCD:0:1/96三、IPv6地址的分类1、单播地址(unicast address)链路本地地址(link-local){二进制前缀:1111111010(IPv6标识:FE80::/10-FEBF::/10)全局单播(globat unllait ){二进制前缀:001(IPv62000::/3-3FFF::/3)}《拼一个网络是否通cmd——ping IP》四、单播地址1、标识单台设备的地址(仅某个接口)2、IPv6单播地址分类(根据地址范围):--全局单播地址如:2001:A104:6101:1::EO:F726:4E58--链路本地地址如:FE80::E0:F7026:4E58--站点本地(site-local)如FEC0::E0:F726:4E58--唯一本地地址(unique-local)如FD00::E0:F726:4E58五、全局单播地址(global unicast)2012::1/64--全局唯一地址(类似于IPv4的公有地址)--带有全球地址的数据包可被转发或者汇总到全球网络的任何部分-rfc3587--全局单播地址层次结构:001/全局路由前缀(45位)/子网ID(16位)/接口ID(64位)--2000::/3(16进制)--最小2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000--最大3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF--关于接口ID:之所以叫做接口ID,是因为一个设备可以拥有不止一个IPv6接口,所以标识接口比标识一个设备更准确。
IPv6基础介绍⼀、IPv6基础介绍1、IPv6是Internet⼯程任务组(IETF)设计的⼀套规范,它是⽹络层协议的第⼆代标准协议,也是IPv4(Internet Protocol Version 4)的升级版本。
2、IPv6与IPv4的最显著区别:IPv4地址采⽤32⽐特标识,⽽IPv6地址采⽤128⽐特标识。
128⽐特的IPv6地址可以划分更多地址层级、拥有更⼴阔的地址分配空间,并⽀持地址⾃动配置;近乎⽆限的地址空间是近乎⽆限的地址空间是IPv6的最⼤优势。
3、IPv6基本报头:(1)IPv6报⽂由IPv6基本报头、IPv6扩展报头以及上层协议数据单元三部分组成。
(2)IPv6的基本报头在IPv4报头的基础上,增加了流标签域,去除了⼀些冗余字段,使报⽂头的处理更为简单、⾼效。
(3)关键字段:Traffic Class:流类别,长度为8bit,它等同于IPv4报头中的TOS字段,表⽰IPv6数据报⽂的类或优先级,主要应⽤于流可以理解为特定应⽤或进程的来⾃某⼀源地它⽤于区分实时流量。
流可以理解为特定应⽤或进程的来⾃某⼀源地QoS。
Flow Label:流标签,长度为流标签,长度为20bit,它⽤于区分实时流量址发往⼀个或多个⽬的地址的连续单播、组播或任播报⽂。
IPv6中的流标签字段、源地址字段和⽬的地址字段⼀起为特定数据流指定了⽹络中的转发路径。
这样,报⽂在IP⽹络中传输时会保持原有的顺序,提⾼了处理效率。
随着三⽹合⼀的发展趋势,IP⽹络不仅要求能够传输传统的数据报⽂,还需要能够传输语⾳、视频等报⽂。
这种情况下,流标签字段的作⽤就显得更加重要。
跳数限制(Hop Limit):长度为8bit,该字段类似于IPv4报头中的Time to Live字段,它定义了IP数据报⽂所能经过的最⼤跳数。
每经过⼀个路由器,该数值减去1;当该字段的值为0时,数据报⽂将被丢弃。
(4)IPv6为了更好⽀持各种选项处理,提出了扩展头的概念。
IPv6技术基础介绍一、帧格式介绍IPv6地址长度为128bits,头部长度固定在40字节,其帧格式如下图所示:图1 IPv6帧格式帧格式说明:Version(版本号):4位,IP协议版本号,值= 6。
Traffic Class(通信类别):8位,指示IPv6数据流通信类别或优先级。
功能类似于IPv4的服务类型(TOS)字段。
Flow Label(流标记):20位,IPv6新增字段,标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。
该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信,诸如音频或视频等实时数据传输。
在IPv6中,同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流,彼此之间以非“0”流标记区分。
如果不要求路由器做特殊处理,则该字段值置为“0”。
Payload Length(负载长度):16位负载长度。
负载长度包括扩展头和上层PDU,16位最多可表示65535字节负载长度。
超过这一字节数的负载,该字段值置为“0”,使用扩展头逐个跳段(Hop-by-Hop)选项中的巨量负载(Jumbo Payload)选项。
Next Header(下一包头):8位,识别紧跟IPv6头后的包头类型,如扩展头(有的话)或某个传输层协议头(诸如TCP,UDP或着ICMPv6)。
Hop Limit(跳段数限制):8位,类似于IPv4的TTL(生命期)字段,用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期。
包每经过一次转发,该字段减1,减到0时就把这个包丢弃。
Source Address(源地址):128位,发送方主机地址。
Destination Address(目的地址):128位,在大多数情况下,目的地址即信宿地址。
但如果存在路由扩展头的话,目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口。
二、IPv6的地址分类IPv6主要有三种类型的地址:单播地址、组播地址和任播地址。
●单播地址:用来唯一标识一个接口,类似于IPv4的单播地址。
发送到单播地址的数据报文将被传送给此地址所标识的接口。