IPv6基础(一)

IPv4：32bit 地址，采用“十进制”、“点分”、“4段”记录。

互联网上的IPv4地址早已经不够，当前解决方法大多使用NAT技术，以牺牲网速为代价来维持网络通信。

IPv6：128bit 地址，采用“冒(号)分”、“十六进制”、“8段”记录，并且支持“0压缩表示法”和“内嵌IPv4地址表示法”。支持即插即用。

3-1-4法则（Pi法则）：

3：表示全局前缀是3个16位二进制数。

1：表示子网ID是1个16位二进制数。

4：表示接口ID是4个16位二进制数。

IPv6 可以提供巨大的地址空间，2^128即340兆兆兆个地址，足够地球上每粒沙子都分配一个IP地址。

(1) 单播 (unicast)：传统的点对点通信。

(2) 多播 (multicast)：一点对多点的通信。

(3) 任播 (anycast)：这是 IPv6 增加的一种类型。任播的目的站是一组计算机，但数据报在交付时只交付其中的一个，通常是距离最近的一个。

IPv6 提供三种地址分配方式：

1、手工配置全局单播地址

静态配置：类似于IPv4

EUI-64：该配置方式允许指定前缀及前缀长度，接口ID动态生成。

无编号IP：允许接口使用同一台设备上其他接口的IP。

2、EUI-64配置方式

EUI-64配置方式手工方式配置前缀，自动配置接口ID。 接口ID的生成依据网卡的MAC地址生成。 48位的MAC地址前24位是OUI（厂商代码）后24位是网卡ID。

①将48位MAC地址从中间分为两部分；

②在OUI和比特标识符之间插入FFFE，FFFE 二进制是1111 1111 1111 1110。FFFE是IEEE的保留值，用来标识EUI-64地址是由48 bit MAC 地址生成。

③U/L反转。

U/L(Universally/Locally，全球/本地)比特，是第一个字节的第7个 bit，用来确定该IPv6 地址是全球统一管理地址还是本地管理地址，0表示由IEEE分配，1表示是本地管理员配置。

U/L是否反转似乎有些矛盾之处，有些文档中提到，当U/L比特为0时才应该被反转，但是Cisco设备上无论什么值都会被反转。

3、无编号IPv6配置方式 占用同一个设备的另一个接口的IP。

SLAAC方法：利用该方法时，前缀和前缀长度由ND路由器宣告消息告知相关设备，而接口ID通过EUI-64进程创建。

DHCPv6：类似于IPv4的DHCP，利用DHCP服务器自动分配IP地址。

 

由IPv4向IPv6过渡阶段绝不是一蹴而就的，而是循序渐进，只能采用逐步演进的办法，同时，还必须使新安装的 IPv6 系统能够向后兼容：IPv6 系统必须能够接收和转发 IPv4 分组，并且能够为 IPv4 分组选择路由。

两种策略：双栈技术和隧道技术

双协议栈 (dual stack) 是指在完全过渡到 IPv6 之前，使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个 IPv4 和一个 IPv6。 双协议栈的主机（或路由器）记为 IPv6/IPv4，表明它同时具有两种 IP 地址：一个 IPv6 地址和一个 IPv4 地址。 双协议栈主机在和 IPv6 主机通信时是采用 IPv6 地址，而和 IPv4 主机通信时就采用 IPv4 地址。 根据 DNS 返回的地址类型可以确定使用 IPv4 地址还是 IPv6 地址。

隧道技术，在 IPv6 数据报要进入 IPv4 网络时，把 IPv6 数据报封装成为 IPv4 数据报，整个的 IPv6 数据报变成了 IPv4 数据报的数据部分。 当 IPv4 数据报离开 IPv4 网络中的隧道时，再把数据部分（即原来的 IPv6 数据报）交给主机的 IPv6 协议栈。