IPv6地址自动配置中的有状态(stateful)和无状态(stateless)的区别

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一个典型的IPv6主机单播地址由3部分组成：全局路由前缀、子网ID和接口ID(64位)。全局路由前缀用来识别分配给一个站点的一个地址范围。子网ID也称为子网前缀，一个子网ID与一个链接相关联，以识别站点中某个链接。接口ID用来识别链接上的某个接口，在该链接上是惟一的。
在无状态地址自动配置方式下，接口ID通常可以通过EUI64转换算法得到。接口ID由48位MAC地址转换得到。EUI64是IEEE定义的一种基于64位的扩展惟一标示符。他是IEEE指定的公共24位制造商标示和制造商为产品指定的40位值的组合。在IPv6地址中，接口ID的长度为64位，他由48位的以太网MAC地址转换得到。

使用EUI 64转换算法得到的接口ID是随机器硬件固定的，也是全局惟一的。该算法实现简单，是一种重要的接口ID自动生成算法，目前Windows，Linux操作系统在对主机生成接口ID时，均使用EUI 64转换算法。作为对该算法的一种改进，RFC3041又引入了一种随机地址机制，他包含了用一组随机数字代替由MAC地址转换的接口ID。该地址具有一定的生存周期，随着生存周期的结束，该地址会自动更换，较好地解决了节点的Internet访问活动被跟踪的问题。

在实际应用中，我们不需要关心EUI64转换算法，我们只需要知道实际使用的时候的数据可以在哪里看到即可。

下图是一个使用这个脚本手动配置的IPv6 in IPv4 隧道

其中黄色马克标记的部分就一个link local地址。

常见的使用isatapd自动配置的isatap隧道地址，fe80是链路本地地址的固定前缀，其他的为为从MAC地址转换得到的接口ID。均体现在ipv6的internet地址中

同样的，在Windows中，使用无状态自动配置的地址也是按照这个规则，其中的Temporary IPv6 address 就是上面提到的RFC3041里面的有寿命的随机地址。

在IPV6的自动配置中，分为两种技术

一种是传统的有状态(stateful),典型代表就是与IPv4时代相对应的DHCPv6，

一种是IPv6的无状态(stateless)自动配置，典型代表是Radvd。这是IPv6协议的一个突出特点:支持网络节点的地址自动配置.

在无状态地址自动配置方式下，网络接口接收路由器宣告的全局地址前缀，再结合接口ID得到一个可聚集全局单播地址。在有状态地址自动配置的方式下，主要采用动态主机配置协议（DHCP），需要配备专门的DHCP服务器，网络接口通过客户机/服务器模式从DHCP服务器处得到地址配置信息。

具体来说，以RADVD为代表的无状态自动配置不需要消耗很多机器资源，也不像传统DHCP一样需要维护一个本地数据库来维护地址分配状态，他只是进行广播前缀地址，客户端收到这种广播后再自己使用EUI64算法生成全球唯一的IPv6地址，进行自我配置。

因此，RADVD不能进行NTP/DNS等其他传统DHCP服务器所能进行的配置。甚至严格的说，她只进行路由广播，地址都是客户端自己根据算法和规范在配置。

DPCHv6就完全相反，地址池的计算，管理全部是服务器端在做，客户端只是简单的从服务器端取得服务器端已经计算好的地址和其他设置应用到自己身上。

因此，为了兼容EUI64算法，Radvd所能进行管理的地址段要比DHCPv6小很多，如果你希望这种无序的自动化管理，并且只是配地址，你可以使用Radvd，反过来，你的想重用一个/64的isatap隧道给自己家的设备都分配IPv6地址什么的，你如果希望为客户端指定更加详细的DNS设定，NTP设定等等，你可以考虑DHCPv6+Radvd(stateless),或者一种细致的地址管理，您应该选择DHCPv6+Radvd(statefull)

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2. ipv6地址_仅仅是IP地址变多？IPv6详解

https://blog.csdn.net/weixin_39608063/article/details/110716435

IPv6的全局单播地址（2000::/3）和唯一本地地址（FC00::/7）就相当于IPv4中的公有地址和私有地址的区别。
简单的讲就是2000::/3是公有地址，FC00::/7是私有地址，公网中路由器不转发FC00::/7的地址

　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)

    link-local address, 中文叫“链路本地地址”，它的前缀是FE80::/64
    一个link-local address的范例：FE80::713e:a426:d167:37ab
实际上，这个概念类似于ipv4中，当DHCP分配失败时自动生成的169.254.XXX.XXX这样的地址，凡是源地址或目的地址中含有link-local address的报文，路由器都不应当转发它。

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

    唯一本地地址,内网地址.

  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

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
--（NNN）FFF: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

常用的IPV6地址

来源: https://www.jianshu.com/p/3cfb0c91f396


AGUA(Aggregate Global unicast Address)聚合全局单播地址, 其实就是所谓设备上配置的公网IP地址.
可使用的地址范围:
2000::/3
即
地址开始: 2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000
地址结束: 3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
一般主机分配的地址: 2001::/16
设备分配地址: 2002::/16

Link-Local Address, 本地链路地址, 没申请公网地址时, 实现路由设备之间的地址配送通讯, 也可用作路由表的下一条地址.
范围:
FE80::/10

Site-Local Address, 本地站点地址, 私网IP地址
范围:
FEC0::/10

Unspecified and Loopback Address, 未指定和环回接口地址

未指定地址:
自动获取网络地址过程中, 表示网卡的地址信息的地址(0.0.0.0).
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000(简写::)

环回接口地址(127.0.0.1):
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001(简写::1)

IPV4-Compatible Address, IPV4兼容地址
192.0.2.100->0:0:0:0:0:0:C000.0264=::192.0.2.100=::C000.02
三个简化规则
每组地址里0开头的0可以省略
每组连续多个0可以用一个0表示
连续多组0信息可以用::表示(双冒号只能用一次)

3. ***非常好的IPV6地址说明

https://wenwen.sogou.com/z/q794775323.htm?fr=wap&_t=224685&rcer=

简单粗暴，5分钟让你了解IPv6的地址划分

http://www.qiantao.net.cn/?id=1128

4. Pv6地址格式、邻居发现NDP、DHCPv6、SLAAC、Path-MTU（PMTU）

https://www.jianshu.com/p/3bd05c37d3b0

5. IPv6技术精要（第二版）

https://blog.csdn.net/weixin_44589991/article/details/115765820

【01学习笔记】
《IPv6技术精要（第二版）》导读
IPv6技术精要–第1章 IPv6简介
IPv6技术精要–第2章入门
IPv6技术精要–第3章对比IPv4和IPv6
IPv6技术精要–第4章 IPv6地址表示方法
IPv6技术精要–第5章 IPv6公网单播地址
IPv6技术精要–第6章 IPv6本地链路单播地址
Pv6 技术精要–第7章 IPv6多播地址
IPv6技术精要–第8章 IPv6动态地址分配原理
IPv6技术精要–第9章无状态地址自动配置SLACC
IPv6技术精要–第10章无状态DHCPv6
IPv6技术精要–第11章有状态DHCPv6
IPv6技术精要–第12-13章 ICMPv6和邻居发现协议（ND协议）
IPv6技术精要–第14-16章 IPv6路由选择
IPv6技术精要–第17章双栈和隧道
【02课程实验】
IPv6实验一：VMware：主机使用IPv6地址ping通本地虚拟机
IPv6实验二：子网划分及静态地址配置（思科GNS3）
IPv6实验三：三种IPv6动态地址分配方法（含无状态SLAAC、有状态DHCPv6、两者结合）
IPv6实验四：IPv6路由选择协议配置
IPv6实验五：IPv4到IPv6的过渡
【03其他资料】
《IPv6技术精要（第二版）》
Ipv6技术与应用课件+实验+安装软件
电子档+PPT（部分）
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posted @ 2021-11-22 21:11 kelelipeng 阅读(387) 评论(0) 编辑收藏举报

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