HC110119000 IPv6基础介绍学习课件

IPv6基础介绍Page2前言

随着Internet规模的扩大，IPv4地址空间已经消耗殆尽。针对IPv4的地址短缺问题，曾先后出现过CIDR和NAT等临时性解决方案，但是CIDR和NAT都有各自的弊端，并不能作为IPv4地址短缺问题的彻底解决方案。另外，安全性、QoS(服务质量)、简便配置等要求也表明需要一个新的协议来根本解决目前IPv4面临的问题。IETF在20世纪90年代提出了下一代互联网协议－IPv6，IPv6支持几乎无限的地址空间。IPv6使用了全新的地址配置方式，使得配置更加简单。IPv6还采用了全新的报文格式，提高了报文处理的效率、安全性，也能更好的支持QoS。Page3学习目标

学完本课程后，您应该能：掌握IPv6的基本概念掌握IPv6地址格式和地址类型掌握IPv6无状态地址配置的过程IPv6地址Page4版本长度地址数量IPv432bit4,294,967,296IPv6128bit340,282,366,920,938,463,374,607,431,768,211,456IPv4地址空间已经消耗殆尽，近乎无限的地址空间是IPv6的最大优势。TCPIPv6基本报头Page5FlowLabelVersionPayloadLengthTrafficClassSourceAddress(128bits)DestinationAddress(128bits)NextHeaderHoplimitIPv6Data031412IPv6的基本报头在IPv4报头的基础上，增加了流标签域，去除了一些冗余字段，使报文头的处理更为简单、高效。Page6IPv6扩展报头Page7FragmentOffset0x06(TCP)IdentificationReservedResv.MExtensionIPv6TCPDataIPv6扩展报头是跟在IPv6基本报头后面的可选报头，可以有一个或多个。如图所示的扩展报头是分片扩展报头。IPv6地址格式Page8IPv6地址长度为128比特，每16比特划分为一段，每段由4个十六进制数表示，并用冒号隔开。IPv6地址包括网络前缀和接口标识两部分。2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0346:8D58IPv6前缀接口标识128bits2001:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx0010000000000001IPv6地址压缩格式Page92001:0DB8:0000:0000:0000:0000:0346:8D582001:DB8:0:0:0:0:346:8D582001:DB8::346:8D58每一组中的前导“0”都可以省略。地址中包含的连续全为0的组，可以用双冒号“::”来代替。IPv6地址分类Page10地址范围描述2000::/3全球单播地址2001:0DB8::/32保留地址FE80::/10链路本地地址FF00::/8组播地址::/128未指定地址::1/128环回地址IPv6地址分为单播地址、任播地址、组播地址三种类型。Page11IPv6单播地址Page12全球单播地址带有固定前缀，类似于IPv4中的公网地址。11111110100InterfaceID10bits54bits64bitsGlobalRoutingPrefixSubnetID001InterfaceID48bits16bits64bitsFE80::387F:10FE:BE282001:0:130F::9C0:876A:130B链路本地单播地址前缀为FE80::/10，类似于IPv4中的私有地址。IPv6组播地址Page1311111111Flags8bits4bits112bitsScope4bitsGroupID地址范围描述FF02::1链路本地范围所有节点FF02::2链路本地范围所有路由器所有IPv6组播地址都以FF开始。IPv6为需要使用组播发送数据的协议预留了一些组播组。IPv6任播地址Page142001:0DB8::84C22001:0DB8::84C2HTTPHTTP区域X区域Y任播地址用来标识一组网络接口，在给多个主机或者节点提供相同服务时提供冗余和负载分担。Page15IPv6无状态地址自动配置路由器请求(RS)路由器通告(RA)ICMPTYPE=133Destination=FF02::2(All-Routers)ICMPTYPE=134Source=Router-Link-LocalAddressDestination=FF02::1(All-Nodes)Data= Lifetime,CurrentHop Limit,AutoConfigFlag. Options(Prefix,MTU)…网络节点向相连的路由器发送RS，请求地址前缀信息。路由器通过发送路由器通告RA，回复地址前缀信息。RTA主机AEUI-64规范Page1648位以太网MAC地址01010100010101011001001111010111011011001100001124bits24bits010101100101010110010011111111111111111011010111011011001100001124bits24bits16bitsEUI-64生成的接口ID将FFFE插入MAC地址的前24位与后24位之间，并将第7位的0改为1即可生成接口ID。IPv6无状态地址DAD检查Page17ICMPTYPE=135Source=::Destination=FF02::1:FF00:1Data=2000::1Query=Isthisaddressinuse?邻居请求(NS)ICMPTYPE=136Source=2000::1Destination=FF02::1Data=2000::1Reply=Iamusingthisaddress.2000::1邻居通告(NA)当为接口配置IPv6地址时，D