IPv6----基础

IPV6也叫作IPng 上世纪90年代就已诞生,由于在IPV4中存在多种缓解地址不够用技术VLSM NAT CIDR。
1、设备不兼容 成本开销比较高
2、 IPV4地址中存在多种缓解地址不够使用的即使。
3、没有重量级的应用技术
大势所趋
网关 IPV4地址 DNS DHCPv4
IPv4地址共32bit,分为4组,每组8bit,采用点分十进制方式进行表示:
192.168.1.1 255.255.255.0 掩码表示法
192.168.1.1/24 前缀表示法

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ipv6地址128bit,分为了8组,每组16bit,采用冒号分十六进制进行表示:
2001:0000:0000:01DF:1111:0000:0101:0011/64 前缀表示法
IPV6地址压缩格式:
1、每个前导的“ 0”可以省略,如果一个组中全部为“0”可以简写为1个0
2001:0:0:1DF:1111:0:101:11/64
2、多个组中连续的“ 0”可以用双号冒号代替:
2001::1DF:1111:0:101:11/64
一个IPV6地址中,只能存在一个双冒号省略写法,不能存在多个,
如果存在了多个 将会导致设备无法正确的区分出每个组中存在多少bit。
IPV4组成: 1、网络位 2、主机位
IPV6组成: 1、网络前缀 2、接口ID(等于IPV4的主机位)
无论是IPV4还是IPV6 那么网络前缀都是管理员在设计网络之处提前规划好的。
在IPV6中常用的前缀长度都是64位长度。

 

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接口ID如何生成?

1、手工配置:就是管理员人为的配置一个静态的IPV6地址,一般在服务上使用较多。
2、自动产生: 1、SLAAC(无状态地址自动配置)
2、 Eui-64。(是最常用的方式,但是不能防止某些手段通过mac反推IPV6地址)
3、系统软件自动生成。
4、 DHCPv6服务器
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00e0-fcaa-3f29
1、从MAC地址中间插入固定的FFFE: 00e0-fcFF-FEaa-3f29
2、写成IPV6地址的格式:00e0:fcff:feaa:3f29
3、将第7bit进行置位:02e0:fcff:feaa:3f29
2001:1111:1111:1111:2E0:FCFF:FEAA:3F29
反转:将0置位1,将1置位0。
置位:将0变为1,1保持不变。(思科华为使用)
EUI-64只能填充64bit的接口ID部分,如果IPV6前缀不满足64bit,如何产生接口ID?
接口ID依然使用EUI-64的方式进行产生,后64bit前的接口ID部分,用0进行填充。
如果IPV6前缀超过64bit,此时接口ID部分,将会少于64bit,EUI-64又是64bit的接口ID部分,如何产生接口ID?
华为设备中,不允许这样配置。
思科设备中,接口D与网络前缀冲突部分的内容被前缀内容覆盖,只显示后面的接口ID部分。
U/L:是MAC地址的第7bit,用标识当前MAC地址是全局还是本地的作用。
而MAC地址的第8bit,使用来标识单播还是组播的。
IPV6地址在华为设备最多配置10个,根据不同系列的支持IPV6地址数量,可能有所区分,并且多个IPV6地址之间是等价的。
为了方便管理员对网络进行维护,一般只在终端设备上使用EUI-64的方式产生接口ID。

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[huawei]ipv6   //系统模式下启用ipv6

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable   //接口模式下启用ipv6

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2022:: 64 eui-64    //使用EUI-64 生成IPV6的地址

[Huawei]dis ipv6 int g0/0/0     //系统模式下查看接口  g0/0/0的ip地址

IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FE11:4E97    //  刚刚使用eui-64生成的ip地址

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[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2022:13:2:: 32 eui-64  //这种情况下前缀只取32位,后面的用0填充

结果就是:2022:13::2E0:FCFF:FE11:4E97

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1、 IPV6与IPV4相似的部分

Version:
IPV4的Version 和IPV6的Version字段,作用相同,都是用于描述当前IP报文版本。
IPV4的IHL和Total Length;IPV6的载荷长度。
针对IPV4来说:IPV4报文头部边长,并不固定,所在在IPV4中存在IHL和总长度两个字段,
使用总长度减去IHL才能够判断出载荷长度。
针对IPV6来说:在IPV6中基本报头长度固定,所以在报文中只需要携带载荷长度来描述上层协议数据即可。
IPV4的TOS字段;IPV6的流类别。
IPV4中的TOS和IPV6中的流类别,作用相同,都是用于QOS使用。
IPV4的TTL和上层协议标识;IPV6的跳数限制和下一跳头部
IPV4的TTL等于同IPV6的Hop Limit,IPV4的上层协议标识等同于IPV6的下一跳头部。
2、 IPV6与IPV4不同的部分。
在IPV6中删除了IHL,ID,Flags,分片偏移,头部校验,Option。
针对IPV4来说:ID Flags 分片偏移,作用都是用于IPV4报文的分片。
1、如果报文没有被分片:那么字段没有任何意义,此时IPV4报文头部固定的字段,占用一部分空间,
导致真正承载数据部分减小,数据转发效率低下。
2、如果报文已经分片了:只有目的节点才需要进行报文重组,而中节点不需要报文重组,
1IPV6中只允许,源节点对数据进行分片,中间节点不允许进行分片,所以中间节点在进行转发报文的时候,
不需要读取分片字段。
2IPV6中只有报文被分片的时候,才会携带分片扩展头,中间节点只读取基本报头进行转发,
分片扩展报头实现目的节点的报文重组功能。
针对IPV6来说, IPV6协议重新定义了分片处理机制:
IPV6中删除了Option选项, IPV4中可选项提供的功能,由IPV6报文的扩展报头提供,基本头部固定,设备处理更加高效。
针对IPV4来说,二层和四层存在校验,对于网络层来说,本身需要校验的功能,由于设备在转发的时候TTL会改变,每跳都需要对报
文重新计算校验和,导致转发效率低下。
针对IPV6来说,删除了三层校验的功能, IPV6报文头部的完整性,依靠二层和四层完整。
但是转发报文的时候读取IPV4报文头部,依然会读取ID 标志位 分片偏移,导致转发效率低下。
3、 IPV6新增部分。
分区 新分区 13 的第 1
针对IPV4通过5元组确定一条唯一的流,大多设备都是基于五元组确定唯一的流,比如路由器负载分担的时候
本身只看IP报文头进行转发,由于需要确定唯一的流,依然要读取传输层信息,导致转发效率低下。
针对IPV6来说通过流标签+IPV6地址,确定一条唯一的流,不需要读取传输层信息,转发效率更高。
1、针对设备处理角度来看 :
针对IPV4来说,要想实现区分服务,对于IPv4报头,通过TOS字段来实现。
针对IPV6来说,要想实现区分服务,可以基于流分类,或者源IP+流标签,实现基于流的QOS功能,区分能力更加精细化。
2、在QOS角度来看
IPV6中新增流标签字段:
3、 IPV6新增部分。
分区 新分区 13 的第 2

 

posted @ 2022-06-09 10:45  天上书生  阅读(515)  评论(0编辑  收藏  举报