IPv6地址简介
1、IPv6地址的组成
1、网络前缀:N比特,相当于IPv4地址中的网络ID
2、接口标识:128-N比特,相当于IPv4地址中的主机ID
**接口标识的生成方法:接口ID为64bit,用于标识链路上的接口,在每条链路上接口ID必须唯一
1、手工配置:建议在服务器和重要网络设备上配置。
2、系统通过软件自动生成:保护主机的私密性。
3、手动配置无编号IPv6地址:借地址,华为不支持,思科支持
4、IEEE EUI-64规范自动生成:根据MAC地址,最常用的方法。U/L位为1,则地址是全球唯一的,如果为0,则为本地唯一
2、地址空间
2.1、单播地址
2.1.1、可聚合全球单播地址
@ 全球单播地址是带有全球单播前缀的IPv6地址,其作用类似于IPv4中的公网地址。这种类型的地址允许路由前缀的聚合,从而限制了全球路由表项的数量
@ 全局路由前缀:由提供商指定给一个组织机构,一般至少为48bit。目前已经分配的全局路由前缀的前3bit均为001。因此前缀为2000::/3。
/
@ 全球单播地址由以下3部分组成:
全球路由前缀(Global routing prefix)
子网ID(Subnet ID)
接口标识(Interface ID)
@ 子网:组织机构可以用子网ID来构建本地网络(Site),与IPv4中的子网号作用相似。子网ID通常最多分配到第64位。
@ 主机位:用来标识一个设备(Host),与IPv4中的主机ID作用相似。
配置方法:
1、手动配置IPv6地址
@静态配置前缀和接口ID
@静态配置前缀,通过EUI-64获得接口ID
@手动配置无编号IPv6地址
2、动态配置IPv6地址
@无状态自动配置
@DHCPv6
第一个十六位组范围:2000—3FFF
地址空间: 2000::/3
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2.1.2、唯一本地地址
@ 唯一本地地址是另一种应用范围受限的地址,它仅能在一个站点内使用。由于本地站点地址的废除(RFC3879),唯一本地地址被用来代替本地站点地址(RFC4193)。
@ 唯一本地地址的作用类似于IPv4中的私网地址,任何没有申请到提供商分配的全球单播地址的组织机构都可以使用唯一本地地址。唯一本地地址只能在本地网络内部被路由转发而不会在全球网络中被路由转发。
@ Prefix:前缀;固定为FC00::/7。
@ L:L标志位;值为1代表该地址为在本地网络范围内使用的地址;
值为0被保留,用于以后扩展。
@ Global ID:全球唯一前缀;通过伪随机方式产生(RFC4193)。
@ Subnet ID:子网ID;划分子网使用。
@ Interface ID:接口标识。
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@ 唯一本地地址具有如下特点:
1、具有全球唯一的前缀(虽然随机方式产生,但是冲突概率很低)。
2、可以进行网络之间的私有连接,而不必担心地址冲突等问题。
3、具有知名前缀(FC00::/7),方便边缘路由器进行路由过滤。
4、如果出现路由泄漏,该地址不会和其他地址冲突,不会造成Internet路由冲突。
5、应用中,上层应用程序将这些地址看作全球单播地址对待。
6、独立于互联网服务提供商ISP(Internet Service Provider)。
第一个十六位组范围:FC00—FDFF
地址空间:FC00::/7
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2.1.3、链路本地地址
@ 唯一本地地址是另一种应用范围受限的地址,它仅能在一个站点内使用。由于本地站点地址的废除(RFC3879),唯一本地地址被用来代替本地站点地址(RFC4193)。
@ 唯一本地地址的作用类似于IPv4中的私网地址,任何没有申请到提供商分配的全球单播地址的组织机构都可以使用唯一本地地址。唯一本地地址只能在本地网络内部被路由转发而不会在全球网络中被路由转发。
@ Prefix:前缀;固定为FC00::/7。
@ L:L标志位;值为1代表该地址为在本地网络范围内使用的地址;
值为0被保留,用于以后扩展。
@ Global ID:全球唯一前缀;通过伪随机方式产生(RFC4193)。
@ Subnet ID:子网ID;划分子网使用。
@ Interface ID:接口标识。
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@ 唯一本地地址具有如下特点:
1、具有全球唯一的前缀(虽然随机方式产生,但是冲突概率很低)。
2、可以进行网络之间的私有连接,而不必担心地址冲突等问题。
3、具有知名前缀(FC00::/7),方便边缘路由器进行路由过滤。
4、如果出现路由泄漏,该地址不会和其他地址冲突,不会造成Internet路由冲突。
5、应用中,上层应用程序将这些地址看作全球单播地址对待。
6、独立于互联网服务提供商ISP(Internet Service Provider)。
第一个十六位组长度:FC00—FDFF
地址空间:FC00::/7
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2.1.4、环回地址
@IPv6中的环回地址即 0:0:0:0:0:0:0:1/128 或者::1/128。
@环回与IPv4中的127.0.0.1作用相同,主要用于设备给自己发送报文。
@该地址通常用来作为一个虚接口的地址(如Loopback接口)。
@实际发送的数据包中不能使用环回地址作为源IP地址或者目的IP地址。
2.1.5、未指定地址
@地址为0:0:0:0:0:0:0:0/128 或者::/128。
@该地址作为某些报文的源地址,比如作为重复地址检测时发送的邻居请求报文(NS)的源地址,或者DHCPv6初始化过程中客户端所发送的请求报文的源地址,源IP地址是::的报文不会被路由设备转发
2.1.6、IPv4兼容地址
@ 在过渡技术中,为了让IPv4地址显得更加突出一些,定义了内嵌IPv4地址的IPv6地址格式。在这种表示方法中,IPv6地址的部分使用十六进制表示,IPv4地址部分可用十进制格式。该地址已经几乎不再使用
2.2、组播地址
地址范围:FF00::/8
• Flags 永久标志:
• 0000:永久多播地址。
• 0001:临时多播地址。
• (注:前3bits 保留为0)。
• Scope 应用范围:
• 0001(1):本地接口范围,单个接口范围有效,仅用于Loopback。
• 0010(2):本地链路范围。
• 0100(4):本地管理范围,管理员配置的。
• 0101(5):本地站点范围。
• 1000(8):本地组织范围,属于同一个组织的多个站点范围。
• 1110(14):全局范围。
• Group ID:
组播组ID。
2.2.1、预定义组播地址
• Node-local
• FF01::1,所有节点的组播地址。
• FF01::2,所有路由器的组播地址。
• Link-local
• FF02::1,所有节点的组播地址。
• FF02::2,所有路由器的组播地址。
• FF02::1:FFXX:XXXX ,Solicited-Node组播地址。
• FF02::5,所有OSPF路由器组播地址。
• FF02::6,所有OSPF的DR路由器组播地址。
• FF02::D,所有PIM路由器组播地址
2.2.2、被请求节点组播地址(Solicited-Node Multicast Address)
@ 描述:
被请求节点组播地址通过节点的单播或任播地址生成。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。
@ 工作范围:被请求节点组播地址的有效范围为本地链路范围。
@ 作用:
1、在IPv6中,没有ARP。ICMP代替了ARP的功能,被请求节点组播地址被节点用来获得相同本地链路上邻居节点的链路层地址
2、用于重复地址检测DAD,在使用无状态自动配置将某个地址配置为自己的IPv6地址之前,节点利用DAD验证在其本地链路上该地址是否已经被使用。
前缀固定为FF02::1:FFxx:xxxx/104
被请求节点组播地址由固定前缀FF02::1:FF00:0/104和对应IPv6地址的最后24bit组成。
2.2.3、IPv6的组播MAC地址
@ 组播IPv6报文的目的IP地址是组播IPv6地址,而目的MAC地址则必须是组播MAC地址,并且该地址必须与组播IPv6地址对应。
33-33是专门为IPv6组播预留的MAC地址前缀,MAC地址的后32bit从对应的组播IPv6地址的后32bit拷贝而来