《数据网组建与维护》课件-7.1任务1 IPv6基本配置

IPV6产生的背景主讲教师：孙金迎数据网组建与维护前言当前，世界各国都在积极推进IPV6的应用部署，我国也在《推进互联网协议第六版（IPV6）规模部署行动计划》中明确提出到2025年末。我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位。网络、、应用终端全面支持IPV6，在2021年4月8号这个时间节点上，中国的IPV6拥有总量已超过之前一直排名第一的美国。这无疑将成为中国下一代互联网发展的里程碑和新的起点。IPV6是国际互联网工程任务组IETF在20世纪90年代提出的新一代互联网新协议。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。随着互联网的规模越来越大，以及5G、物联网等新兴技术的发展，IPv4面临的挑战越来越多。IPv6取代IPv4势在必行。1IPV6产生的背景2IPV6地址相关概念3IPV6的基本配置CONTENTS目录2011.42012.92015.92019.11.252014.6FutureAPNIC宣布IPv4地址分配完毕RIPE宣布IPv4地址分配完毕LACNIC宣布IPv4地址分配完毕ARIN宣布IPv4地址分配完毕AFRINIC宣布IPv4地址分配完毕IPv6?IPV4的现状2011年2月3日，IANA（InternetAssignedNumbersAuthority，因特网地址分配组织）宣布将其最后的468万个IPv4地址平均分配到全球5个RIR（RegionalInternetRegistry，区域互联网注册管理机构），此后IANA再没有可分配的IPv4地址。公网地址枯竭包头设计不合理路由表过大，查表效率低对ARP的依赖，导致广播泛滥……“无限”地址地址层次化分配即插即用简化的报文头部IPv6安全特性保证端到端通信完整性对移动性的支持增强的QoS特性……IPv4IPv6VSIPv6的特点介绍IPv6地址的长度为128bit，用于标识一个或一组接口。Ipv6地址通常写出八组数据，中间用冒号进行区分，每一组数据16bit，每一段内用十六进制表示。16bit16bit16bit16bit16bit16bit16bit16bitIPv6地址中的字母大小写不敏感，例如A等同于a。2001：0DB8：0000：0000：0008：0800：200C：417AIPv6地址表示网络前缀接口标识nbit（128-n）bit一个IPv6地址由IPV6地址前缀和接口ID组成。标识IPV6网络标识接口为了书写方便，IPv6可采用以下规则进行缩写。2001：0DB8：0000：0000：0008：0800：200C：417A每组16bit的单元中的前导0可以省略，但是如果16bit单元的所有比特都为0，那么至少要保留一个“0”字符；拖尾的0不能被省略。2001：DB8：0：0：8：800：200C：417A一个或多个连续的16bit字符为0时，可用“::”表示，但整个IPv6地址缩写中只允许有一个“::”。IPv6地址缩写规范IPv6地址缩写示例缩写前0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

缩写后::1缩写前2001:0DB8:0000:0000:FB00:1400:5000:45FF

缩写后2001:DB8::FB00:1400:5000:45FF缩写前2001:0DB8:0000:0000:0000:2A2A:0000:0001

缩写后2001:DB8::2A2A:0:1缩写前2001:0DB8:0000:1234:FB00:0000:5000:45FF

缩写后2001:DB8::1234:FB00:0:5000:45FF

或2001:DB8:0:1234:FB00::5000:45FF若缩写后的IPv6地址出现两个“::”，会导致无法还原为原始IPv6地址。2001：DB8：：8：800：200C：417AIPv6地址缩写规范内容小结IPv4地址空间已经耗尽01IPv6的优点突出02IPv6取代IPv4势在必行031IPV6产生的背景2IPV6地址相关概念3IPV6的基本配置CONTENTS目录根据IPv6地址前缀，可将IPv6地址分为为单播地址、组播地址和任播地址。全球单播地址唯一本地地址特殊地址其他单播地址……组播地址单播地址任播地址IPv6地址链路本地地址FE80::/102000::/3FD00::/8IPv6没有定义广播地址IPv6地址分类GUA（GlobalUnicastAddress，全球单播地址），也被称为可聚合全球单播地址。该类地址全球唯一，用于需要有互联网访问需求的主机，相当于IPv4的公网地址。通常GUA的网络部分长度为64bit，接口标识也为64bit。全局路由前缀：由提供商指定给一个组织机构，一般至少为45bit。子网ID：组织机构根据自身网络需求划分子网。接口标识：用来标识一个设备（的接口）。3bit45bit16bit64bit网络部分001全局路由前缀子网ID接口标识主机部分IPv6Internet2001:1::1/642001:2::1/64IPv6单播地址IPv6组播地址IPv6任播地址IPv6常见单播地址LLA（Link-LocalAddress，链路本地地址）是IPv6中另一种应用范围受限制的地址类型。LLA的有效范围是本地链路，前缀为FE80::/10。10bit54bit64bitLLA用于一条单一链路层面的通信，例如IPv6地址无状态自动配置、IPv6邻居发现等。源或目的IPv6地址为链路本地地址的数据包将不会被转发到始发的链路之外，换句话说，链路本地地址的有效范围为本地链路。每一个IPv6接口都必须具备一个链路本地地址。华为设备支持自动生成和手工指定两种配置方式。11111110100接口标识固定为0IPv6InternetFE80::1FE80::2FE80::3FE80::4IPv6单播地址IPv6组播地址IPv6任播地址IPv6常见单播地址IPv6组播地址标识多个接口，一般用于“一对多”的通信场景。IPv6组播地址只可以作为IPv6报文的目的地址。IPv6单播地址IPv6组播地址IPv6任播地址IPv6组播地址MulticastNetwork非接收者接收者非接收者非接收者组播源接收者当一个节点具有了单播或任播地址，就会对应生成一个被请求节点组播地址，并且加入这个组播组。该地址主要用于邻居发现机制和地址重复检测功能。被请求节点组播地址的有效范围为本地链路范围。64bit64bitIPv6单播或任意播地址该地址对应的被请求节点组播地址FF0200000000000000000001FF104bit（固定前缀）24bitIPv6地址前缀接口标识24bit拷贝IPv6单播地址IPv6组播地址IPv6任播地址被请求节点组播地址任播地址标识一组网络接口（通常属于不同的节点）。任播地址可以作为IPv6报文的源地址，也可以作为目的地址。Web服务器1使用相同IPv6地址2001:0DB8::84C2PC1PC1和PC2需要访问2001:0DB8::84C2所提供的Web服务PC2Web服务器2InternetPC1访问Web服务器的最短路径PC2访问Web服务器的最短路径IPv6单播地址IPv6组播地址IPv6任播地址IPv6任播地址

IPv6地址配置方式有状态地址配置通过DHCPv6报文交互，DHCPv6服务器端自动配置IPv6地址/前缀及其他网络配置参数（DNS、NIS、SNTP服务器地址等参数）。管理全部是在服务器端完成的。DHCPv6InteractionPC（DHCPv6客户端）DHCPv6服务器端ICMPv6RouterAdvertisement（我的接口地址前缀是2000::/64）2000::1/64主机根据RA中的地址前缀，并结合本地生成的64bit接口标识（例如EUI-64），生成单播地址。仅可以获得IPv6地址信息，无法获得NIS、SNTP服务器等参数，需要配合DHCPv6或者手工配置来获取其他配置信息。2000::2E0:FCFF:FE35:7287/64无状态地址配置PCRouter动态地址配置DAD地址解析IPv6动态地址配置内容小结单播地址01组播地址02任播地址031IPV6产生的背景2IPV6地址相关概念3IPV6的基本配置CONTENTS目录DHCPv6概念

DHCPV6属于一种有状态地址自动配置协议，在有状态地址配置过程中，DHCPv6服务器为主机分配一个完整的IPV6地址，并提供DNS服务器地址等其他配置信息。此外，DHCPv6服务器还可以对已经分配的IPV6地址和客户端进行集中管理。Eth0/0/0DHCPv6获取R1客户端BR2客户端AEth0/0/0DHCPv6获取GE0/0/0GE0/0/1GE0/0/3GE0/0/02001::1/64交换机配置需求：在R1上进行IPV6有状态地址自动设置。客户端A和客户端B都从DHCPv6服务器自动获得IPV6和DNS地址。客户端A和客户端B能相互通信。IPV6基本案例：配置小型IPV6网络Eth0/0/0DHCPv6获取R1客户端BR2客户端AEth0/0/0DHCPv6获取GE0/0/0GE0/0/1GE0/0/3GE0/0/02001::1/64交换机1.接口IPV6地址的基本设置：[R1]ipv6//全局开启对IPV6的支持[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0 [R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6enable//在接口上启用IPV6支持2.在R1相应接口配置静态IPv6全球单播地址[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0 [R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6address2001::164配置需求：在R1上进行IPV6有状态地址自动设置。客户端A和客户端B都从DHCPv6服务器自动获得IPV6和DNS地址。客户端A和客户端B能相互通信。IPV6基本案例：配置小型IPV6网络Eth0/0/0DHCPv6获取R1客户端BR2客户端AEth0/0/0DHCPv6获取GE0/0/0GE0/0/1GE0/0/3GE0/0/02001::1/64IPv6网络交换机3.在R1上配置DHCPv6服务器功能，是关键部分[R1]dhcpenable//全局开启DHCP服务[R1]dhcpv6duidll//使用LL方法生成DHCP唯一标识[R1]dhcpv6pooldhcp//创建IPV6地址池，名称为dhcp[R1-dhcpv6-pool-dhcp]addressprefix2001::/64//配置网络地址前缀[R1-dhcpv6-pool-dhcp]excluded-address2001::1//配置要排除的IPV6地址[R1-dhcpv6-pool-dhcp]dns-server2001::1//指定DNS服务器IPV6基本案例：配置小型IPV6网络配置需求：在R1上进行IPV6有状态地址自动设置。客户端A和客户端B都从DHCPv6服务器自动获得IPV6和DNS地址。客户端A和客户端