为何要部署IPV6
·IPv4的局限性：
1.地址空间的局限性：IP地址空间的危机由来已久，并正是升级到IPv6的主要动力。
2.安全性：IPv4在网络层没有安全性可言，安全性一直被认为是由网络层以上的层负责。
3.自动配置：对于IPv4节点的配置比较复杂，让很多普通用户无所适从。
4.NAT：破坏了Internet端到端的网络模型。
5.由于IPv4地址分配杂乱无章，没有层次性，网络设备需要维护庞大的路由表项。
6.IPv4包头过于复杂，使得网络节点处理的效率不高。
IPV6的好处：
1、超大的地址空间
2、全球可达性，不需要再用NAT
3、全球重新部署，有规划，易于实现聚合
4、能自动配置，实现即插即用
5、方便的进行重编址
6、包头简单，通过扩展包头技术可实现以后的新技术扩展
ipv4 路由转发的时候，ip包会改变checksum(校验和) 和TTL(每经过一个路由器TTL值减一)
ipv6 只变TTL，没有校验和
CPU现在无法实现128位的转发。
最好只是64位的。
·Theoretical limit: 4.3 billion (十亿) 43亿
Practical limit : 250 million (百万) 2.5亿
Over 420 million Internet in Y2001
(less than 10% of the worldwide population)
没有广播，组播代替广播。所以没有ARP。
IPv4中的广播(broadcast)可以导致网络性能的下降甚至广播风暴(broadcast storm).在IPv6中,就不存在广播这一概念了,取而代之的是组播(multicast)和任意播(anycast),任意播也称为泛播.
IPV6在以太网中的协议ID值是0x86DD
＜IPV6地址的表示方法＞
·IPv4 点分十进制 32bit
IPv6 冒号分十六进制 128bit
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000=>::
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001=>0:0:0:0:0:0:0:1=>::1
2001:0000:0000:1234:0000:0000:0567:00ff=>2001::1234:0:0:567:ff 只能有一个::
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009=>fe80::9
URL的IPV6地址表示
为了区分IPV6地址中的冒号和端口号前的冒号，要把IPV6地址用[]括起来
<www.example.net:8080/index.html>
<https:[2001:410:0:1:250:fcee:e450:33ab]:8443/abc.html>
IPV6中掩码的表示：
在IPV6中掩码只能使用CIDR表示法
2001:410:0:1::45ff/128
2001:410::1/64
注意：在IPV6中没有广播地址和网络号保留地址
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＜IPV6的地址类型＞
可分为三大类：
1、单播地址
2、组播地址
3、任意播地址
单播--Unicast : one to one
·单播地址用于一对一的连接
·IPv6单播地址有以下六种类型：
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)
3－Site Local Address (Private) FEC0::/10
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
以下是一些单播地址的具体说明：
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--3FFF: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
6、内嵌IPV4地址的IPV6地址 IPv4 Compatible Address
1、IPV4兼容的IPV6地址--用于在IPV4网络上建立自动隧道，以传输IPV6数据包。
其中高96bit设为0，后面跟32bit的IPV4地址
0000:0000:0000:0000:0000:0000:206.123.31.2
0000:0000:0000:0000:0000:0000:ce7b:1f02
由于这种机制不太好，现在已经不再使用，转而采用更好的过渡机制
2、映射IPV4的IPV6地址--仅用于拥有IPV4和IPV6双协议栈节点的本地范围
其中高80bit设为0,后16bit设为1，再跟IPV4地址
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:206.123.31.2
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:ce7b:1f01
EUI-64格式：扩展惟一标识符
在IPV6中，无状态自动配置机制使用EUI-64格式来自动配置IPV6地址
所谓无状态自动配置是指在网络中没有DHCP服务器的情况下，允许节点自行配置IPV6地址的机制。
EUI-64的构造规则--根据接口的MAC地址再加上固定的前缀来生成一个IPV6的地址
工作原理：自动将48bit的以太网MAC地址扩展成64bit，再挂在一个64bit的前缀后面，组成一个IPV6地址
一、将48位的MAC地址从中间分开，插入一个固定数值FFFE
0050:3EE4:4C00-->0050:3EFF:FEE4:4C00
二、将第7个比特位反转，如果原来是0，就变为1,如果原来是1，就变为0
0050:3EFF:FEE4:4C00-->0250:3EFF:FEE4:4C00
三、加上前缀--FE80::0250:3EFF:FEE4:4C00 这就是一个完整的IPV6地址
反转的原因：
在MAC地址中，第7比特为1表示本地管理，为0表示全球管理
在EUI-64格式中，第7位为1表示全球惟一，为0表示本地惟一
组播地址Multicast
在IPV6中没有广播，用组播来代替
前缀：FF00::/8 占用了0.38%的IPV6地址空间
1111 1111 4bit 4bit
｜→固定值←｜|→标志←| |→范围←|
下面是一些组播指定地址：
FF02::1 all nodes 在本地链路范围的所有节点
FF02::2 all routers 在本地链路范围的所有路由器
FF02::5 all ospf routers
FF02::9 all rip routers 所有运行RIP的路由器
FF02::A all eigrp routers 所有运行eigrp的路由器
FF05::2 在一个站点范围内的所有路由器
＜IPV6的基本命令＞
R1（config）#ipv6 unicast-routing 在路由器上开启IPV6路由功能
R1（config-if）#ipv6 enable 在接口下启用IPV6，会自动生成一个link-local地址
R1（config-if）#ipv6 address 2001::1/64 指定一个IP地址，配置后会自
show ipv6 interface e0 显示IPV6接口的信息，包括IPV6地址，link-local地址，加入的组播地址及被请求节点组播地址
IPV6的路由：
<静态路由>
建议写法：
ipv6 route 2001::/64 2001::2 下一跳地址
<RIP>--ripng
在IPV6中使用UDP521端口，在IPV4中是520端口
使用组播地址：FF02::9
操作半径15跳
ipv6 unicast-routing
ipv6 router rip ABC 必须要有一个进程号
int s1/0
ipv6 rip ABC enable 必须进入接口下开启接口的RIP
Show ipv6 route
Show ipv6 route rip
<OSPF>
在IPV6中使用的是OSPFV3版
R1(config)#Ipv6 router ospf 110
R1(config-router)#Router-id 2.2.2.2 注意：必须使用一个类似IPV4地址的标识，必须手工指定，不能自动选
R1(config)#Int s0
R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0 也是在接口下宣告
R1(config)#Int lo0
R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0 环回口依然是主机路由，128位，可通过改网络类型来改动
Show ipv6 route ospf
＜PAP认证＞以明文方式发送密码
·PAP认证(PPP Password Authentication Protocol)：
主机和路由器之间，PAP是单向认证
路由器之间，PAP是双向认证
1）在接口下启用PPP封装:
R2/R4(config-if)#encapsulation ppp
2）建立本地用户数据库，用户名＆密码
R2(config)#username R4 password R4 对方必须这个用户名和密码发给我才行
R4(config)#username R2 password R2
3）在接口下启用PAP认证：
R2/R4(config-if)#ppp authentication pap
4）发送对方为自己建立的用户名＆密码：
R2(config-if)#ppp pap sent-username R2 password R2
＜CHAP认证＞(Challenge Handshake Authentication Protocol)
1）在R2和R4的Serial0:
R2/R4(config-if)#encapsulation ppp
2）建立用户名＆密码：
用户名：对方的hostname（完全一致，区分大小写）
密 码：双方要一致（注意空格，区分大小写）
R2(config)#username R4 password cisco
R4(config)#username R2 password cisco
3）在接口启用CHAP认证：
R2/R4(config-if)#ppp authentication chap
