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IPv6协议在linux下的安装与配置 摘要 本文阐述了IPv6技术之发展现状和技术原理，并给出了基于red hat linux操作系统下的对IPv6安装与配置。 关键词 IPv6、IPv4、linux 1 引言 与互联网发展进程中涌现出的其他技术概念相比，IPv6遇到的争议可以说是最少的，人们早已形成共识，那就是IPv6最终取代IPv4是大势所趋。几乎无限的地址容量当然是接纳IPv6最根本的理由。IPv4的32位地址方案最多可以容纳43亿潜在的网络地址，早期的地址分配又非常浪费，导致地址使用效率低下。而随着互联网应用类型日趋复杂，终端形式特别是移动终端更加多样化，全球独立IP地址的提供必将面临沉重的压力。根据IETF的估计，基于IPv4的地址资源将会在2005年枯竭，而IPv6的128位地址格式可以支持的IP地址数量为10亿的平方，这足以为地球上的每粒沙子都分配一个地址，从而彻底解决地址枯竭的问题。2 IPv6的基本原理2.1 IPv6数据报如表1所示。一个IPv6数据报开始于一个基本头部(base header)，后跟零个或多个扩展头部，后跟数据。表1 IPv6数据报 可选基本头部扩展头部1扩展头部N数据区 2.2 IPv6基本头部格式 表2 IPv6基本头部格式版本(4位)优先级(4位)流标号(24位)有效负荷长度(16位)下一头部(8位)站点限制(8位)源地址(128位)目的地址(128位) 2.3 IPv6与IPv4的比较（1） IPv4可提供4,294,967,296个地址，IPv6将原来的32位地址空间增大到128位，数目是2的128次方。能够对地球上每平方米提供61023个网络地址，在可预见的将来是不会耗尽的。 （2） IPv4 使用地址解析通讯协议 (ARP) ，IPv6使用用多点传播 Neighbor Solicitation 消息取代地址解析通讯协议 (ARP) 。 （3） IPv4 中路由器不能识别用于服务质量的QoS 处理的 payload。IPv6中路由器使用 Flow Label 字段可以识别用于服务质量的 QoS 处理的 payload。（4） IPv4的回路地址为: 127.0.0.1，IPv6的回路地址为 : 000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 可以简写为 :1。 （5） 在IPv4中，动态主机配置协议（ Dynamic Host ConfigurationProtocol，DHCP）实现了主机IP地址及其相关配置的自动设置。一个DHCP服务器拥有一个IP地址池，主机从DHCP服务器租借IP地址并获得有关的配置信息（如缺省网关、DNS服务器等），由此达到自动设置主机IP地址的目的。IP v6继承了IPv4的这种自动配置服务，并将其称为全状态自动配置（stateful autoconfiguration）。 （6） IPv4使用 Internet 群组管理通讯协议 (IGMP) 管理本机子网络群组成员身份，IPv6使用 Multicast Listener Discovery (MLD) 消息取代 IGMP。 （7） 内置的安全性。IPSec由IETF开发是确保秘密、完整、真实的信息穿越公共IP网的一种工业标准。IPsec不再是IP协议的补充部分，在IPv6中IPsec是IPv6自身所具有的功能。IPv4选择性支持IPSec，IPv6自动支持IPSec。 （8） 更好的QoS支持。QoS是网络的一种安全机制，通常情况下不需要QoS，但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。在IPv6 的包头中定义了如何处理与识别传输， IPv6 包头中使用 Flow Label 来识别传输，可使路由器标识和特殊处理属于一个流量的封包。流量是指来源和目的之间的一系列封包，因为是在 IPv6 包头中识别传输，所以即使透过 IPSec 加密的封包 payload，仍可实现对 QoS 的支持。 3 IPv6网络环境的配置 目前我们所用的IP协议是v4版本的， 比如192.168.0.1。它是在1981年由RFC791标准化的。而ipv6是IP协议的新版本，标准化工作始于1991年，主要部分在1996年完成。它的地址长度为128位。比如fe80:20a:ebff:fe24:39c1。要进行IPv6编程，我们首先要自己搭建一个IPv6的实验环境。在这里我将简单介绍于red hat linux操作系统下配置方法。3.1Linux操作系统 以Red Hat linux为例，系统的内核版本为2.4.20-8，已经自带了IPv6这个模块，配置过程如下： 以root用户登录（以下举例中的命令对大小写敏感） (1) 安装ipv6协议 运行命令modprobe ipv6，然后用命令lsmod可以查看系统已加载的模块列表，如果看到ipv6，则表示模块已经加载成功。用命令rmmod ipv6可以删除ipv6模块。也可以让系统在网络启动的时候自动加载ipv6模块，方法是编辑/etc/sysconfig/network文件，加入新的一行NETWORKING_IPV6=YES。(2)IPv6 地址设置默认情况下，一旦加载了ipv6模块，系统会自动给网卡配置好ipv6的本地链路地址（link local address），这里地址的特点是以fe80:开头。如果机器所接入的网络中，有支持ipv6的路由器，并且该路由器配置的是无状态地址自动配置，那么系统还会自动给网卡配置一个全球地址（Global Address）。本地链路地址是本地链路中唯一的，全球地址是全球IPv6网络中唯一的。 也可以手动给网卡配置地址，比如当网卡是以太网卡时，用以下命令即可为网卡配置一个全球地址为2001:250:3000:1:1:1，网络前缀（Network Prefix）为112的ipv6地址： ifconfig eth0 inet6 add 2001:da8:207:9402(3) IPv6 默认网关设置route -A inet6 add :/0 gw 2001:da8:207:9401(4) 网络测试命令ping6 、 traceroute61.加载ipv6模块运行命令insmod ipv6或者modprobe ipv6，然后用命令lsmod可以查看系统已加载的模块列表，如果看到ipv6，则表示模块已经加载成功。用命令rmmod ipv6可以删除ipv6模块。也可以让系统在网络启动的时候自动加载ipv6模块，方法是编辑/etc/sysconfig/network文件，加入新的一行NETWORKING_IPV6=YES。2.配置ipv6地址默认情况下，一旦加载了ipv6模块，系统会自动给网卡配置好ipv6的本地链路地址（link local address），这里地址的特点是以fe80:开头。如果机器所接入的网络中，有支持ipv6的路由器，并且该路由器配置的是无状态地址自动配置，那么系统还会自动给网卡配置一个全球地址（Global Address）。本地链路地址是本地链路中唯一的，全球地址是全球IPv6网络中唯一的。 也可以手动给网卡配置地址，比如当网卡是以太网卡时，用以下命令即可为网卡配置一个全球地址为2001:250:3000:1:1:1，网络前缀（Network Prefix）为112的ipv6地址： ifconfig eth0 add 2001:250:3000:1:1:1/1123.测试网络连通性 网络连通性测试的前题是有另外一台ipv6的网络节点，可以是普通的支持ipv6的pc，也可以是支持ipv6的路由器。它们之间要么在链路层直接相通，要么经过其他的支持ipv6的网络节点在链路层间接相通。假设另外一台机器的网络节点的全球地址为为2001:250:3000:1:1:2，那么用以下命令： ping6 2001:250:3000:1:1:2/112应该可以看到类似如下的结果： PING 2001:250:3000:1:1:2(2001:250:3000:2:1:1) 56 data bytes64 bytes from 2001:250:3000:1:1:2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.082 ms64 bytes from 2001:250:3000:1:1:2: icmp_seq=2