网络协议IPv6概述.ppt

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第15章内容回顾WLANWLAN的优势WLAN的配置WLAN设备的选择vVoIPVoIP概述概述VoIP中的关键问题中的关键问题VoIP的各项产品的各项产品VoIP的应用的应用VoIP的配置实例的配置实例Page1/50IPv6概述讲师讲师:

best:

best超亮哥超亮哥本章目标对IPv6有初步了解IPv6诞生的背景和解决的问题IPv6的地址和地址类型IPv6的过渡技术和部署Page3/50本章结构IPv6概述概述IPv6的基本概念的基本概念IPv4到到IPv6的变化概述的变化概述IPv6相对与相对与IPv4的优点的优点IPv6的接口标识符的接口标识符IPv6的单播、组播和任播的单播、组播和任播IPv6的地址表示法的地址表示法IPv6vs.IPv4IPv6的应用和部署的应用和部署IPv6地址地址IPv6的配置实例的配置实例Page4/50IPv6的应用与研究为什么要使用和研究IPv6？

地址危机地址危机IPv4的不足的不足QoS和性和性能问题能问题配置复杂配置复杂移动性支移动性支持不够持不够安全问题安全问题骨干路由骨干路由表膨胀表膨胀Page5/50针对地址危机临时的解决方法CIDR一定程度能节省IPv4地址空间的使用不能解决IPv4地址短缺NAT能缓解IPv4地址短缺的问题一些端到端的应用，如VoIP会出问题实现复杂，性能下降DHCP通过释放一段时间不用的IP，能部分缓解IPv4地址短缺不能解决IPv4的地址短缺Page6/50IPV6的特点更大的地址空间更高效的路由基础更好的安全型移动性更好的QoSPage7/50IPv4和IPv6的包头比较3-1IPv4的包头可变可变长度长度数据数据填充填充可选项可选项目标地址目标地址源地址源地址首部校验和首部校验和协议协议TTL段偏移量段偏移量标志标志标识符标识符总长度总长度服务类型服务类型首部长度首部长度版本版本20字节字节32bitPage8/50IPv4和IPv6的包头比较3-2IPv6的包头版本版本流量类型流量类型流标签流标签载荷长度载荷长度下一报文首部下一报文首部跳数限制跳数限制源地址源地址目标地址目标地址报文首部报文首部扩展首部信息扩展首部信息数据数据40字节字节扩扩展展报报头头32bits相当于相当于IPv4中的中的TOS字段，字段，规定使用的服务类型规定使用的服务类型指出扩展头的位置指出扩展头的位置长度为长度为20位，用于标识同一业务流位，用于标识同一业务流的数据。

中间转发路由器对于同一的数据。

中间转发路由器对于同一源和目的的一个业务流数据采用相源和目的的一个业务流数据采用相同的转发行为，来提高转发效率同的转发行为，来提高转发效率类似于类似于IPv4中的中的TTL，但是跳数的上限，但是跳数的上限由上层协议来规定由上层协议来规定Page9/50IPv4和IPv6的包头比较3-3版本版本流量类型流量类型流标签流标签载荷长度载荷长度下一报文首部下一报文首部跳数限制跳数限制源地址源地址目标地址目标地址报文首部报文首部扩展首部信息扩展首部信息数据数据数据数据填充填充可选项可选项目标地址目标地址源地址源地址首部校验和首部校验和协议协议TTL段偏移量段偏移量标志标志标识符标识符总长度总长度服务类型服务类型首部首部长度长度版本版本V6的的IP地址变地址变成成128位位V6首部中没有首部首部中没有首部长度字段，因为长度字段，因为v6的首部是固定长度的首部是固定长度V6首部中没有用于分段和重组的首部中没有用于分段和重组的字段。

字段。

V6的分段与重组只发生在的分段与重组只发生在源端和目的端，中间结点不再进源端和目的端，中间结点不再进行分段和重组。

行分段和重组。

V6的分段和重组的分段和重组用的字段位于扩展报头。

用的字段位于扩展报头。

V6首部中没有校验首部中没有校验和，校验依靠上层和，校验依靠上层完成完成在扩展首部中标识在扩展首部中标识上层协议上层协议在扩展首部中还包含加密和在扩展首部中还包含加密和身份验证的字段身份验证的字段Page10/50IPv6巨大的地址空间128位的地址空间340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个地址!

IPV6地址由8个16进制字段构成例如：

CDCD:

910A:

2222:

5498:

8475:

1111:

3900:

20201030:

0:

0:

0:

C9B4:

FF12:

48AA:

1A2B2000:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1在在在在WindowsXPWindowsXP上安装上安装上安装上安装和卸载和卸载和卸载和卸载IPv6IPv6协议协议协议协议Page11/50更高效的路由基础3-1在分配之初就考虑到骨干网汇总的问题，分配IPv6地址的时候，接入骨干网的ISP的地址空间是连续的Page12/50更高效的路由基础3-2中间转发的路由器不再作分片和重组的工作采用路径MTU发现机制，整个链路使用最小MTU发送数据MTU=1500MTU=1500MTU=1400MTU=1300发送发送MTU=1500的包的包发送发送ICMP出错报文出错报文只能传输只能传输MTU=1400的包的包发送发送MTU=1400的包的包发送发送ICMP出错报文出错报文发送发送MTU=1300的包的包Page13/50更高效的路由基础3-3不再使用IPv4中的选项，改为扩展首部只有在必要的时候路由器才处理扩展首部，而大部分的中间结点不需要检查和处理IPv6的包头定长，容易硬件实现路由功能IPv6的首部字段减少，路由器的处理更加高效Page14/50IPv6的安全性对于IPv4设备来说，IPsec是可选项IPsec在IPv6的设备中是必备的IPv6通过扩展包头来实现IPsecPage15/50IPv6的移动性和QoSIPv4设计时并未考虑移动IPv6设计时就考虑到对移动特性的支持IPv6引入“流”的概念提供对QoS的内置支持Page16/50流流（flow）从一个特定源发向一个特定（单播或者是组播）目的地的包序列，源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理IPv6利用流类别、流标签实现了强大的QoSPage17/50阶段总结IPv6的新特性更大的地址空间更高效的路由基础更好的安全型移动性更好的QoSPage18/50IPv6的地址IPv6的地址表示IPv6的单播地址IPv6的组播地址IPv6的任播地址IPv6的接口标志Page19/50IPv6的地址表示将每段转换为十六进制数，并用冒号隔开2001:

0410:

0000:

0001:

0000:

0000:

0000:

45ff压缩表示去掉不必要的02001:

410:

0:

1:

0:

0:

0:

45ff:

表示多个连续的02001:

410:

0:

1:

45ff这就是这就是RFC2373中定中定义的首选格式义的首选格式:

在整个地址中只能在整个地址中只能出现一次！

出现一次！

Page20/50IPv6单播地址全局单播地址链路本地地址站点本地地址特殊IPv6地址兼容性地址Page21/50IPv6的全局单播地址相当于IPv4的公网IP首部3位00145位GlobalRoutingPrefix可以反映全球ISP的层次结构TLAID顶级汇聚标识符Res为未来扩展TLAID或NLAID的长度而保留的位NLAID下一级汇聚标识符SLAID站点汇聚标识符接口标识位64位Page22/50IPv6地址分配机构目前由IANA负责进行IPv6地址的分配，主要由三个地方组织来执行:

欧洲地区的RIPE-NCC（）北美地区的INTERNIC（）亚太地区的APNIC（）分配的是分配的是哪一部分哪一部分?

Page23/50每个设备的接口在启动IPv6的时候会自动配置一个链路本地地址IPv6的“邻居发现”机制要用到IPv6的链路本地地址链路本地地址以“FE80”开头InterfaceID是通过EUI64自动生成路由器绝不会转发链路本地地址链路本地地址IPv6中没有了广播，中没有了广播，IPv4中的中的ARP在在IPv6中不能工作，中不能工作，“邻居发现邻居发现”是是IPv6中和中和IPv4的的ARP对应的寻址机制对应的寻址机制在安装了在安装了IPv6的的WindowsXP主机上查看链路本地地址主机上查看链路本地地址Page24/50站点本地地址相当于IPv4中的私网地址不会路由到公网上前缀为FEC0:

/10用于打印机,交换机的管理地址等在IPv6大规模实现时,站点本地地址将不复使用Page25/50特殊IPv6地址和兼容地址特殊IPv6地址未指定地址0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

0或:

相当于IPv4的0.0.0.0环回地址（0:

0:

0:

0:

0:

0:

0:

1或:

1）标识一个环回接口,相当于IPv4的127.0.0.1兼容地址与IPv4兼容的地址，0:

0:

0:

0:

0:

0:

w.x.y.z或:

w.x.y.zIPv4映射地址，0:

0:

0:

0:

0:

FFFF:

w.x.y.z或:

FFFF:

w.x.y.z6to4地址用于IPv4的网络上传送IPv6的包其它在在WindowsXP上进行上进行IPv6协议协议栈是否安装正确的检测栈是否安装正确的检测Page26/50IPv6组播地址2-1组播的特点任何节点能够是一个组播组的成员。

一个源节点可以发送数据包到组播组组播组的所有成员收到发往该组的数据包组播地址在IPv6包中不能用作源地址或出现在任何选路头中ABDCA、B、C在一在一个组播组中，个组播组中，A发组播包，发组播包，谁会接收？

谁会接收？

Page27/50IPv6组播地址2-2IPv6中的组播地址结构，其最高位前8位为1Flags字段四位，目前只用了最后一位，此位为0，则是一个永久组播地址，1是临时组播地址范围（scope）0：

预留；1：

节点本地范围；2：

本地链路范围5：

本地站点范围；8：

组织本地范围E：

全球范围；F：

预留。

Page28/50节点本地、链路本地和站点本地Page29/50IPv6的任播地址任播地址是IPv6特有的地址类型，它用来标识一组网络接口路由器会将目标地址是任播地址的数据包发送给距离本路由器最近的一个网络接口（一对一组中的一个）任播地址不能用作IPv6包的源地址如果一个全局单播地址被指定给多于一个接口，那么该地址就成为了任播地址源节点不需要关心如何选择最近的任播节点，这个工作由路由系统完成当路由发生变化时，发往同一个任播地址的包可能会被发往不同的任播节点目前，任播地址不能指定给IPv6主机，只能指定给IPv6路由器Page30/50对比和总结项项目目IPv4IPv6Broadcast在同一个广播域中的所有主机在同一个广播域中的所有主机都会受到影响都会受到影响,或者给于回复或者给于回复;可可能使得整个局域网瘫痪能使得整个局域网瘫痪（广播广播风暴风暴）没有广播类型，没有广播类型，IPv4中的广播功中的广播功能在能在IPv6IPv6中被组播取代中被组播取代Multicast有效利用了网络的带宽并且没有效利用了网络的带宽并且没有影响到不需要的主机有影响到不需要的主机有丰富得多的组播类型有丰富得多的组播类型Unicast用于一对一的通信用于一对一的通信用于一对一的通信用于一对一的通信Anycast没有任播类型没有任播类型用于标识一组网络接口，目前只用于标识一组网络接口，目前只用于路由器用于路由器Page31/50IPv6的接口标识三种方式可以生成IPv6的接口标识由扩展唯一标识符EUI-64派生出来的64位接口标识符随机生成的接口标识符随时间而更改，以提供一定的隐蔽性在全状态地址自动配置过程中分配的接口标识符（IPv6的DHCP）Page32/50基于EUI的接口标识符2-1vIEEE802地址的结构地址的结构统一统一/本地本地（U/L）个体个体/组组（I/G）ccccccugccccccccccccccccxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx24bits24bit