ipv6知识

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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

一、IPv6包头

IPv6 包头格式要么删除某些 IPv4 包头字段，要么将这些字段设为可选。尽管地址大小增加了，但这种更改却最大程度地减少了 IPv6 包头所占用的带宽。虽然 IPv6 地址长度是 IPv4 地址长度的四倍，但是 IPv6 包头的大小只是 IPv4 包头大小的两倍。

IPv6基本头格式固定

1、IPV4报文头格式及各字段功能

1. 图示

2.

3. 各字段功能

4. 版本号（Version）：长度4比特。标识目前采用的IP协议的版本号。一般的值为0100（IPv4），0110（IPv6）

5. IP包头长度（Header Length）：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节），即本区域值= IP头部长度（单位为bit）/(8*4)，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4＝60个字节。IP包头最小长度为20字节。

6. 服务类型（Type of Service）：长度8比特。8位 按位被如下定义 PPP DTRC0

6.1 PPP：定义包的优先级，取值越大数据越重要 000 普通 (Routine)

001 优先的 (Priority)

010 立即的发送 (Immediate)

011 闪电式的 (Flash)

100 比闪电还闪电式的 (Flash Override)

101 CRI/TIC/ECP(找不到这个词的翻译)

110 网间控制 (Internetwork Control)

111 网络控制 (Network Control)

6.2 DTRCO

D 时延: 0:普通 1:延迟尽量小

T 吞吐量: 0:普通 1:流量尽量大

R 可靠性: 0:普通 1:可靠性尽量大

M 传输成本: 0:普通 1:成本尽量小

0 最后一位被保留，恒定为0

7. IP包总长（Total Length）：长度16比特。

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。