网络-6 IPV6（上）
一、iPv4与ipv6对比
1.ipv4与ipv6优缺点
1.1 Ipv4与ipv6对比，ipv4中的切片使用的三个字段：identification flags fragment offset，如果数据包不做分片，这三个字段一点用都没有。但是对于路由器而言这些字段要一个一个去读，所以这个机制让路由器资源消耗严重。
1.2 Ipv4中校验和checksum对于ttl值是要进行检测，浪费路由器处理资源。Ipv6删掉这个字段不需要。因为数据载荷有校验和，2层有校验和，所以3层的校验和取消了是没有任何问题的。
1.3 ipv4的报头为20-60字节，只有一个，包罗万象。如果不需要这么多的功能使用20字节就可以了。但是功能不够用就再option字段中选择所要的功能进行添加。这种方式只能封装一次。
1.4 ipv6修改了封装机制，可以封装任意多个ipv6报头。封装规则：必须Ipv6有ipv6 header，后面接着任意多个ipv6扩展报头。按照以下方式封装。Ipv6查看字段只需要查看主报头就可以了，扩展报头都是在主报头后面，所以ipv6转发效率高。
对于ipv4来说，路由器的性能如果吃紧的话，那么在ipv6中性能表现会更好。
2.安全性：
Ipv6自带ipsec，不需要防火墙，不需要路由器。
3.ipv6类型
单播、组播、任意播
组播可以完成一切
4.移动漫游
Ipv6做的更好，地址可以随着位置的不同，保持相同的IP地址
5.全球唯一性
地址足够多，冲击到mpls vpn
6.多宿主
Ipv4属于单宿主，一个接口的主IP可以对应多个辅助secondary IP地址。
Ipv6多宿主，一个接口可以有多个地址，并且都是主地址。对于结点A我是用一个地址表示我，结点B我用另一个地址表示我。
7.自动获得地址
Ipv6无状态地址自动配置
路由器配置一个IPv6地址，NDP邻居发现协议通知PC发现本机网络地址位，通过EUI-64扩展通用标识符将48位MAC形成64位地址。PC与路由器互动一下，自动获得IPV6。
问题来了，这种即插即用的特性对于少量pc效率高，但是有1万台主机呢，效率高吗？
8.地址转换
NAT-64
6to4 tunnel，两个ipv6园区跨越ipv4进行通信
静态隧道overylay GRE
动态隧道：
1.auto-tunnel 升级为6to4隧道
2.ISATAP主机到路由器之间建立隧道，remote access vpn，主机与路由器建立vpn，实现ipv4访问ipv6服务器
3.双栈：要求路由器设备性能必须足够强。当ipv6迁移完毕以后，ipv4淘汰
二、地址格式
1.默认路由：：
2.一个IPV6地址不能出现两段双冒号，只能出现一次双冒号。
3.设备将ipv6地址自动形成简写地址来表示
4.ipv6地址访问格式，要使用中括号将地址标识，https://[2001:0101::1]:8080
5.地址类型：
单播：1对1
组播：1对多
任意播：1对最近。服务器集群类似ngix，相同服务的几个结点配置为相同的ipv6地址
不能随便用任意播，只能对相同服务器的服务的ipv6地址配置为相同地址
三、单播地址：
1.Link-local地址fe80::mac地址，一旦接口开启了ipv6功能，那么就必须有link-local地址。
有且只有一个地址，可以手工配置，可以自动产生 EUI64 mac地址 48bit 24bit fffe 第七位0/1互换 主机位（接口标识）fe80::64bit接口标识。在一个网络中是只有一个独一无二的link-local地址
2.global地址，不通网络之间的通信link-loacl地址无法实现。所以要使用global地址
私有地址：fec0::site local 场点本地地址
Fc00：：/7唯一本地地址
2001::/3 AGUA地址
3.dhcpv6服务器对于 global地址 64位网络位（前缀） DNS服务器 domain 但是不能获得网关信息。
想要网关信息必须使用NDP协议，路由器产生的协议。
有状态地址自动配置：1.dhcp有状态地址自动配置 2.dhcp无状态地址自动配置 DHCP服务器产生的协议
无状态自动配置：不能获得DNS服务器还有域名信息 路由器产生的NDP协议
PC可以通过路由器获得的ipv6地址，但是没有域名。
Dhcpv6服务器可以获得域名，但是不能获得网关信息。
4.常见单播地址：
0::0未指定地址，一般是没有这种地址，最不济也是有一个链路本地地址。
四、组播地址：
FF开头的地址属于组播地址
Scope:
1是表示数据不能发送出去
2互联地址发送
3在子网内发送
4域内发送
5站点发送
8组织内发送
E全球
在ipv6中，默认情况下路由器被认为是一台主机，所以不会监听ff02::02，出发开启了ipv6 unicast，动态组播协议开启才能进行被监听。
一个单播地址对应一个被请求节点组播地址。
Ipv6牛逼，可以基于单播地址推算出组播地址，可以通过单播，组播地址进行通信。单播无法进行通信，可以尝试使用组播进行地址解析实现单播通信。
PCA----sw1-----PCB NDP NS NA可以进行邻居发现，进行通信得知邻居MAC地址
当两条主机的后24位对应组播地址是相同的，那么ipv6进行单播的发送也不会发送混乱的情况，由于NDP协议中的NS中有taget地址里面就是具体ipv6的单播地址的详细信息，所以保证了信息传递的唯一性。
IPv6 over Ethernet
以太网传递ipv6的标识：0x86DD ipv4为0800
Ipv6中发送组播数据把后32位提取出来，然后在前面添加3333
三、ipv6地址获取
1.无状态自动配置
有状态自动配置 需要dhcp服务器：需要RS RA报文
NDP发现协议
Icmpv6
RS RA的关系 RS主机发送 RA路由发送：Mbit Obit这两个标志位特别重要：M位1表示使用ipv6拿地址。 O位表示dns、域名是否自动获取
0 0表示dhcpv6无状态地址配置
1 1表示dhcpv6有状态地址配置
网关高可用通过RA功能的优先级的使用：
- 通过hsrp vrrp高级网关冗余协议实现
- 通过NDP的RA功能的优先级来实现：
---路由器开启ipv6动态路由选择功能
---ethernet配置global地址
--60秒钟周期更新RA报文，通过网关优先级实现高可用
2.网络间的通信IPv6
数据之间进行ipv6 ping测试，只有IP地址是不够的，以太网规定，经过的数据必须要使用帧才能通信，所以必须有mac地址映射。需要使用ipv6与mac地址映射，但是arp表淘汰了，替代他的是ipv6邻居表，这就是ipv6主机之间的邻居关系。
Ipv6邻居关系状态机
3.path mtu discovery
数据包切片会导致链路流量增加，端到端通信质量特别差，路由器负荷增大。报文尺寸的大小通过测试包文进行整条链路的mtu检测。最小为1280，不可以小于这个值。
邻居发现协议集成了以下功能
替代arp 无状态自动配置 路由器重定向
无状态自动配置：前缀公告 重复地址检测（像免费arp） 前缀重新编址
3.NDP-replace ARP
4.PC想要通过dhcpv6获取无状态地址，PC必须要事先有link-local地址
5icmp type133 134就是为了让PC获得ipv6地址。端到端通信中global地址或者是link-local地址都可以实现端到端通信。
6.ipv6的acl都是扩展的，默认acl最后的3条语句是：
Permit icmp any any nd-ns
Permit icmp an any nd-na
Deny ipv6 any any
7.dhcpv6工作机制
7.1默认租期时间24小时。
7.2PC与dhcpv6进行交互，获得ipv6地址是4步。为了使用效率提升就可以使用rapid commit模式，使用两步就能实现地址获取，但是如果有多台dhcp服务器提供服务，这种模式就是有弊端，不去检测地址冲突问题，可能会有地址冲突。
7.3跨网络dhcpv6服务，使用dhcpv6 relay，部署在PC的网关接口。dhcp服务器发送advertise（ipv4 dhcp offer）的时候，报文可以通过中继进行dhcpv6报文的转发。
7.4 ipv6的即插即用通过无状态dhcp获得的地址，但是没有dns是不能实现正常上网的，为了让pc在ipv6中就像在ipv4中那样正常使用，必须要部署dhcp服务器。
四、ipv6路由体系以及静态路由配置
Ipv6单播路由表
直连路由 可以同时拥有任意多个global地址
非直连路由 静态 RIPng EIGRPv6 OSPFv3 is-is BGP
思科路由器特性：
不开启ipv6 unicast路由协议，接口可以配置ipv6地址，静态路由不能生效，但是可以访问直连接口的路由，跨越直连设备的其他网络无法访问。
开启ipv6 unicast路由协议，静态路由功能恢复正常。路由迭代特性与ipv4一致。
RIPng介绍：
他与rip完全不一样。可以启用多个进程。
交换request reseponse报文进行交互
链路状态协议，几乎不会出现环路，因为Ipv6本身有很好的防环机制
Layer2|ipv6|udp\RIPng|FCS 使用udp521端口
Eigrp V6介绍：
Eigrp V6只能对ipv6做路由，路由器ID会用ipv4形式表示。默认关闭自动汇总。
双栈情况下需要开启eigrp v4进程和eigrp v6。
升级eigrp为64bit eigrp 命名式EIGRP，为了保障度量值可以被支持，需要rib metric-scale工具将超出的无法计算的路由变更为可以计算使用的路由。
Address-family特性与bgp类似，可以实现一个进程处理多栈的功能。
Ospf：
Ospfv2为ipv4，ospfv3为ipv6
Ospfv3升级，升级为Address-family实现一个进程处理多栈的功能。
Ospfv3支持一个接口，进入多个进程功能。
Ospfv3对于1类，2类LSA不包含任何的地址信息，是因为对于ipv6可以配置多个global地址，使用link lsa intra area lsa这就成为了8类LSA和9类LSA，由于这个特性ospfv2与ospfv3不能兼容。
IS-IS:
Isis一直可以支持ipv6，通过TLV扩展各种功能。
ISIS不用于企业。ISIS不能支持VPN，HUB-spoke VPN不能支持。
华为中只有bgp，ISIS可以使用一个进程的address-family完成双栈的支持。
MPBGP:
可以支持任何类型的路由。可以使用ipv4建立ipv6的邻居，使用route-policy修改下一跳为ipv6地址完成路由的传递。基于ipv6地址建立ipv4邻居，使用route-policy修改下一跳为ipv4地址完成路由的传递。
IPV6中的网络宣告：必须在接口下进行处理。
