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2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.1 MODULE9 IPV6技术 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-2 前言 IPV6在今天看来,将成为基本的,易安装的解决方 案. IPV6应用于所有的通信设备,如无线设备,电话,个 人数字助理,电视,广播设备等,而不只限于计算机 由于,CISCO技术承载着全部因特网流量的80%, 显然,CISCO是IPV6在全球实施的一个关键角色. 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-3 第一部分 IPV6综述 IPV6优点： 1，更大的地址空间提供了新的全球可达性，支 持更多的编址层次。 2，路由选择效率，性能比IPV4更好。 3，移动性和安全性比IPV4更好；在IPV6中必须 使用ipsec。 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-4 Larger Address Space IPv4 32 bits or 4 bytes long 4,200,000,000 possible addressable nodes IPv6(地址空间非常大) 128 bits or 16 bytes: 4 times the bits of IPv4 3.4 * 1038 possible addressable nodes 340,282,366,920,938,463,374,607,432,768,211,456 5 * 1028 addresses per person on the planet 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-5 IPV6编址 全长为128位，每个IPV6包含源和目标地址报文字段为 256位，IPV4为64位。 IP数据包由IP包头和有效载荷两部分组成. IP报头:路由器用此信息从网络到网络转发数据包,直到 最终目的地. 有效载荷:表示发送方给接收方的信息. IPV4报头较复杂；IPV6报头比IPV4报头简洁. 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-6 IPv4 Header Format(复杂) 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-7 IPv6 Header Format(简单) 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-8 第二部分 IPV6地址格式 1，IPV6寻址结构格式： 由所有的32个十六进制字符组成一个IPV6地址 当IPV6中有0值时,可使用双冒号（:）来表示这 些值为0的连续字段；同一个地址中不能有多个 双冒号。0:0:0:0:0:0:0:0可以写做:，因为所有 位都为0。 可将IPV4地址内嵌在IPV6地址中. 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-9 2，IPv6 地址表示 Format(使用十六进制数来表示) x:x:x:x:x:x:x:x where x is a 16-bit hexadecimal field Case insensitive Leading zeros in a field are optional: 2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B Successive fields of 0 are represented as :, but only once in an address: 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B(0000可写为:) 2031:0:130F:9C0:876A:130B 2031:130F:9C0:876A:130Bincorrect,不能连续省略,省一处. FF01:0:0:0:0:0:0:1 = FF01:1 0:0:0:0:0:0:0:1 = :1 0:0:0:0:0:0:0:0 = : 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-10 3，IPV6和VLSM: 在IPV6中,因为IPV6地址有新的长度,表示网络掩码的形式是CIDR表 示法. 2001:410:0:1:0:0:0:45FF/128表示只有一个IPV6地址的子网. 2001:410:0:1:/64表示此网络中有264个节点 IPV6中没有广播和网络保留地址;由于IPV6站点前缀中节点寻址比特 数是如此之大,以致于没有必要为在一个站点内使用不同的网络掩码 值而制定寻址计划. 因此,就不需要为每个子网计算网络掩码,也不需要使用变长子网掩码. 在IPV6中,子网划分比IPV4中要简单得多. 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-11 4，IPV6地址类型： 单播：和IPV4单播地址一样，单个信源将数据发送给单个目的地。 多播：与IPV4多播地址相同，表示一组给定范围内的接口，这个接口 通常属于不同的节点。 任意播：它标识了一组接口，这些接口通常属于不同的节点；发送给 任意地址的分组被递送到此地址标识，在路由协议看来最近的接口。 比如：将一个任意播地址分配给一组提供相同服务的FTP服务器，当 湖北用户要下载文件时，其请求被转发给位于湖北的服务器，而北京 用户的请被被发到位于北京的服务器。 也即，当同一个LAN连接了多台路由器，在这些路由器上配置相同的 任意播地址；远程设备只需指定此任意播地址，中间设备便会选择路 由开销最小的入口进入LAN。 IPV6中没有广播地址的概念。 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-12 5，IPV6的地址聚合 Larger address space enables: Aggregation of prefixes announced in the global routing table Efficient and scalable routing 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-13 6，IPV6自动配置功能 无状态自动配置技术，可以让支持IPV6的主机将地址的前64位设 置为路由器通告的前缀，余下64位为主机的MAC地址。 自动配置生成一个可用于本地链路且全局惟一的128位地址。 这种功能可以实现手机，无线设备和网络的即插即用功能。 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-14 第三部分 IPV4和IPV6的共存 IPV6的整合和共存策略 双协议栈; 使用IPV4通道 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-15 IPv4 to IPv6 Transitioning(平滑过渡) 从IPV4到IPV6的过渡将是一个缓慢的过程，并不要求同时在所 有节点上进行升级；过渡期间，IPV4和IPV6将共存。 双栈：同时在系统上运行IPV4和IPV6，系统可与IPV4设备和IPV6设 备通信。 隧道：最常用的是IPV6到IPV4的隧道技术，它将IPV6分组封装到 IPV4分组中。 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-16 IOS Dual Stack(双协议栈:ipv4&ipv6) Cisco IOS is IPv6-ready: If IPv4 and IPv6 are configured on an interface This interface is dual-stacked Ipv6 unicast-routing 启用IPV6数据报转发功能：ipv6 unicast-routing 分配IPV6地址：Ipv6 address 3ffe.b00:c18:1:3/127 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-17 Tunnels-用于连接IPV6网络 Tunneling encapsulates the IPv6 packet in the IPv4 packet. (使用通道在IPV4中传递IPV6包.) 隧道技术是一种过渡技术，仅当合适时才使用它；不要将 它视为最终解决方案，终极目标是在整个网络中都使用 IPV6。 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-18 隧道技术之一：手工配置 Configured tunnels require: Dual-stack end points IPv4 and IPv6 addresses configured at each end 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-19 隧道技术之二： 6to4 6to4: Is an automatic tunnel method Gives a prefix to the attached IPv6 network 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-20 IPv6 Routing Protocols(支持的协议) IP routing protocols supporting IPv6 and their IOS release: Integrated IS-IS for IPv6 Release 12.0(22)S and 12.2(8)T BGP extensions for IPv6 Release 12.0(22)S and 12.2(2)T RIP for IPv6 Release 12.0(22)S and 12.2(2)T Static routes Release 12.0(22)S and 12.2(2)T IS-IS = Intermediate System-to-Intermediate System 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-21 Lab1. IPV6主机和CISCO互联 注:IPV4兼容的IPV6地址 前缀由高96比特(0)组成,其他32比特以十进制形式的IPV4地址表示. 而且主机节点和路由器必须支持数个IPV6地址. 案例:在WIN2000上启用IPV6. Cisco:ipv6 unicast-routing（12。2T） Interface fastethernet 0/0 Ipv6 address fec0:0:0:1001:1/128 Win2k:+sp1 http:/M/downloads/sdks/platform/tpipv6.asp 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-22 Lab2 .路由器6to4 使用cisco路由器实现IPV6 tunnel 说明:此案例使用两台cisco2500路由器,IOS (tm) 2500 Software (C2500-IS-L), Version 12.2(15)T9,利用ip v4主干加ipv6 的6to4 tunnel结合ipv6静态路由,就能实现两个远程ipv6子网的互连 互通. 拓扑说明:使用两台路由器的e0接口互连仿真ipv4的主干,使用 loopback0仿真两个远程的ipv6子网,6to4tunnel必须在所有的ipv6 子网使用标准的ipv6地址前缀(2002:/16)进行编址. 在两个端点建立tunnel时,必须使用本地路由器的ipv4接口的ip地 址结合2002前缀来对本路由器的tunnel接口做编址.例如R1的 e0:,则R1的tunnel接口的ipv6地址一定要包含此地址的 16进制格式,即2002:C0A8:101:,其中C0A8:101即为e0接口ip地址 的16进制. 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-23 R1#sh run hostname R1 ipv6 unicast-routing interface Loopback0 no ip address ipv6 address 2002:C0A8:101:1:1/64 interface Tunnel0 no ip address no ip redirects ipv6 address 2002:C0A8:101:13:1/64 tunnel source Ethernet0 tunnel mode ipv6ip 6to4 interface Ethernet0 ip address ipv6 route 2002:/16 Tunnel0 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.BSCI 2.07-24 r3#sh run hostname r3 ipv6 unicast-routing interface Loopback0 no ip address ipv6 address 2002:C0A8:103:3:3/64 interface Tunnel0 no ip address no ip redirects ipv6 address 2002:C0A8:103:13:3/64 tunnel source Ethernet0 tunnel mode ipv6ip 6to4 interface Ethernet0 ip add