IPV6地址趋势

1、IPV6地址趋势IPV6地址趋势IPV6地址趋势一、IPV6各国状况二、IPV6优点三、IPV6与V4地址格式四、IPV6与IPV4数据包比较五、IPv6与IPV4互相工作能力六、IPV6的multicast 七、IPV6路由基本配置八、IPV6静态路由配置其实验目录IPV6目前发展状况从区域上看，目前美国和欧洲国家对 IPv6 的发展以研究和实验为主体，日本和韩国等亚洲国家则在 IPv6 的商用及业务开展方面处于领先地位，中国起步晚于日本和韩国等国，但是中国互联网和通信市场的巨大空间和前景，都使中国有机会、有潜力成为未来 IPv6 产业化进程中举足轻重的一部分。以下部分将扼要介绍 IPv6

2、在全球各主要区域与国家的发展状况。1.IPv6在美国在美国美国是 IPv4 的发源地，地址资源和商业应用占据了先天的优势，因此目前既没有地址短缺的忧虑，也不愿意改动花费亿万美金构建的 IPv4 商业网络体系，所以美国主要以 IPv6 研究、协调中心的面目出现。比较典型的 IPv6 网络有美国能源网络 6Bone ， 6REN ， Esnet 和 Intenet2 （ Ablene ）等。 6Bone 6Bone 于 1996 年 8 月由 IETF 创建，是世界上成立最早，也是迄今规模最大的全球范围的 IPv6 示范网。到 2002 年， 6Bone 的规模已经扩展到包括中国在内的 57 个国

3、家和地区，连接了近千个结点，成为 IPv6 研究者、开发者和实践者的主要平台。 6REN 为了加速 IPv6 向实用化的方向迈进， 1998 年 12 月， IETF 的 Ipng 和 Ngtrans 工作组提出建立全球性的 IPv6 研究与教育网 6REN （ IPv6 Research and Education Network Initiative ）。 6REN 的主要目标是提供高质量的 IPv6 分组传输服务，增加运营 IPv6 网络的经验，促进 IPv6 网络的部署以及测试早起的 IPv6 应用。 在 6REN 不断发展期间，为了更好地支持 6REN 参与者之间地纯 IPv6 对等

4、互连， Canarie 和 Esnet 在 1999 年初共同发起了一个称为 IPv6 交换的计划 6TAP ，它以 StarTap 为依托，由 Esnet 提供路由服务和运营管理， Canarie 提供路由服务器和注册服务，建立了一个以 ATM 交换机为中心的 IPv6 洲际网络。2.IPv6在欧洲在欧洲欧洲的移动通信事业相当发达，因此它们在 IPv6 的研究和商业化应用方面更注重移动通信领域的扩展，采取的是“先移动，后固定”的基本战略，在第三代移动网中率先引入 IPv6 。 欧洲 6INIT6INIT 项目开始于 2000 年 1 月，该项目由欧盟第 5 框架创建，其创建的目标是促进欧洲

5、IPv6 网的多媒体和安全服务。 6INIT 的外部 IPv6 网络通过 Telebit TBC2000 连接，内部的单播和组播路由在 FreeBSD3.5PC 路由器上实现，而主机采用了基于 Linux ， Window2000 ， Solaris8 和 FreeBSD3.5 的 IPv6 客户端。 欧洲 6NET 和 Euro6IX2002 年 1 月，欧洲同时启动了两个为期 3 年的 IPv6 研究与实施计划： 6NET 和 Euro6IX 试验网。在 6NET 计划中，将至少有 11 个国家级的研究和教育网络在速率高达 2.5Gb/s 的链路上建立纯 IPv6 网络。在 Euro6IX

6、 试验网计划中，欧洲主要的电信运营商将携手建立一定数量的 IPv6 交换节点，以支持 IPv6 在欧洲范围内的快速引入， Euro6IX 项目由西班牙的 Telefonica 领导。 欧洲 ANDROID该项目由英国电信领导，项目的目的是：验证在基于 IPv4/IPv6 的基础设施上提供可以管理的、易于扩展的，可以支持按需 IP 服务的网络结构。 ANDROID 网络使用了 RENATER ， 6Bone 和 6NET 作为骨干网。 法国 RENATER2RENATER2 是法国的 IPv6 科学网，骨干网使用 ATM 交换机连接，同时连接到 6Bone ，捷克研究网络 TEN-155 ，美国

7、、加拿大和日本的试验网。另外还有法国的 AIRS+ ，北约 INSC 试验网和 Geant ，欧洲第一个 IPv6 商用网 瑞典 Skanova 于 2001 年 11 月启动。IPv6在韩国在韩国韩国政府引导 IPv6 技术的发展，特别是 MIC 从 2000 年开始对 IPv4/IPv6 过渡技术进行投资，使韩国的 IPv6 实验床非常活跃。韩国信息通信部声称正加紧创造环境引入 IPv6 ，并提出“下一代互联网基础计划”。该部门计划投资 46.8 亿韩元政府预算和 36.8 亿韩元私人投资来开发支持 IPv6 的产品，包括高端路由器、 IMT-2000 终端以及相关应用。韩国已制定了 IP

8、v6 的演进过程，共分四个阶段。第一阶段（至 2001 年）建立 IPv6 试验网，开展验证、运行和宣传工作；第二阶段（ 2002-2005 年）建立了 IPv6 岛，与现有 IPv4 网络互通，在 IMT-2000 上提供 IPv6 服务；第三阶段（ 2006-2010 年）建立 IPv6 大网，原 IPv4 大网退化为 IPv4 岛，与 IPv6 大网互通，提供有线和无线的 IPv6 商用服务；第四阶段（ 2011 年以后）演进成一个单纯完整的 IPv6 网。目前，韩国 ETRI 已经开发了 IPv6 多播视频会议和视频流业务， NCA 已经开发了 VoIPv6 ，另外开展了一些宽带 In

9、ternet 业务，如在线网络游戏、网络银行、网络教学和实时 VOD 等。 6TALK 目前正在开发 IPv4/IPv6 过渡技术， 6ANTS 在开发网络自动配置技术， 6NEAT 在开发 IPv6 应用。韩国的 IPv6 网络有 6Bone-KR （ 1998 ）（ ETRI ）、 KOREN IPv6 （ 1999 ）（ KT ）和 TEIN （ Trans Eurasia Information Network ）（ 2001 ）， IX 有 6NGIX （ 2001 ）（ NCA ）。IPv6在中国在中国从 20 世纪 90 年代末起，在相关部委科技计划的支持下，一批 IPv6 关键

10、技术研究课题作为国家重大专项立项，并陆续取得了突破性成果，为我国开展以 IPv6 为基础核心协议的下一代互联网的研究奠定了较好的基础。与此同时，我国相关研究机构、高校、厂商及运营商也已陆续开始跟踪与关注 IPv6 技术发展，投入 IPv6 技术研发，并相继建成 IPv6 试验床及实验网络，如 6Tnet （ IPv6 Telecom Trial Network ）下一代 IP 电信实验网、湖南 IPv6 实验网、中国电信集团 IPv6 实验网、中国高性能宽带信息网、中国教育与科研 CERNET IPv6 试验网和中科院 IPv6 城域网等，在 IPv6 核心技术研发、协议标准制定、组网、过渡策

11、略、测试、应用师范和商业模式探讨等方面积累了宝贵的知识与经验。CERNET 国家网络中心于 1998 年 6 月加入 6Bone ，同年 11 月成为其骨干网成员。试验床从 6Bone 获得 p-TLA （ pseudo-Top Level Aggregation ，顶级聚类） 3FFE:3200:/24 的地址空间，并且建立了 5 条以 tunnel 为基础的国际 IPv6 虚拟链路，直接通达美国、英国和德国的 IPv6 网络，几乎与所有现有的 6Bone 成员间接地互连。试验床按地区分配 NLA1 ID （ Next Level Aggregation ， level 1 Identifi

12、er ，次级聚类）。目前，学生试验部分 3ffe:3220:/28 ，通过隧道与清华大学相连，并开始向 CSTNET 及全社会提供 IPv6 地址的分配。从 3ffe:3221:01:/40 开始分配，共 1024 个大单位可以获得 40 位前缀的 IPv6 地址块接入隧道；从 3ffe:3225:0001/48 开始，共 65536 个小单位可以获得 48 位前缀的 IPv6 地址块；从 3ffe: 322f :ffff:ffff0/64 开始，共 268 425 456 个人可以获得 64 位前缀的 IPv6 地址接入，并保留了 2/3 的地址。 由于历史的原因，中国在IPv4的发展中处于

13、后进的状态，在国际上发言权不多，导致在IP地址的供需上严重失衡。截止2002年8月，拥有13亿人口的中国，只有大约2502万个IP地址，B类地址仅有数百个，A类地址一个都没有（数据来源：来自ARIN 和 APNIC互联网地址分配机构：APNIC（亚洲/大洋州）；ARIN（北美/南美）。不言而喻，中国应该是全球最需要IP地址的国家之一。同时，中国作为一个互联网和移动通信大国，势必要在下一代互联网标准和资源分配中力争更大的发言权。IPv6作为核心基本技术，将带动大量相关技术和服务的发展，提升中国信息通信产业的整体实力，为中国的信息产业带来新的发展机遇。 IPV6优点 1.提供更大的地址空间,能够实

14、现plug and play和灵活的重新编址 2.更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发. 3.与mobile IP和IP sec保持兼容的移动性和安全性 4.提供丰富的从IPv4到IPv6的转换和互操作的方法,IPsec在IPv6中是强制性的. IPV6与V4地址格式1.地址空间地址长度为128bits或16bytes 可分配的地址数量为:3.4x10的38次方 每个地球人可拥有的地址数量为:5x10的28次方2.IPv6的地址格式32个16进制数,每4个一段,共有8段,段与段之间以:分隔 在每个段中的前导位0可以不写 在同一个地址中,若干个连续的为0的段可以简写为: IPv6地

15、址示例:2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确 2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正确 2031:0000:130f:09c0:876a:130b 正确 2031:130f:09c0:876a:130b 错误 0:0:0:0:0:0:0:1=:1 正确 0:0:0:0:0:0:0:0=: 正确Pv4地址格式点分十进制 x.x.x.x x=8bits A,B,C类 A类：第一位固定为0，前8位是网络位，后面24位是主机位 1.0.0.0 255.0.0.0 主机位全零，网络号 1.255.255.255 255.0.0.0

16、 主机位全一，广播地址 255.255.255.255 全网广播地址 0.0.0.0 默认路由 A类地址范围：1.x.x.x127.x.x.x B类：前两位固定为10，前16位是网络位，后16位是主机位 C类：前三位固定为110，前24位是网络位，后8位是主机位 C类地址范围：192.0.0.0223.255.255.255 C类私有地址：192.168.0.0192.168.255.255 192.168.0.0/16 ABC类全部是单播地址 1110开头的是D类地址，是组播地址，不做IP路由 用子网掩码来确定网络范围就不需要再去找谁是什么类型 用1表示网络位，用0表示主机位 无类网络地址

17、1. 网络号主机位全0是网络号 2. 广播地址主机位全1是广播地址 3. 容纳的主机数量 例如：1.1.1.1 255.255.255.0/24 网络号1.1.1.0 广播地址1.1.1.255 00000001.00000001.00000001.00000001 ip 11111111.11111111.11111111.00000000 mask 逻辑与，全1出1，有0出0 00000001.00000001.00000001.00000000 网络号 00000001.00000001.00000001.11111111 广播地址 例2 1.1.1.131/26 1.1.1.131 2

18、55.255.255.192 00000001.00000001.00000001.10000011 11111111.11111111.11111111.11000000 00000001.00000001.00000001.10000000网络号 1.1.1.128 00000001.00000001.00000001.10111111广播地址 1.1.1.191.IPv6和和IPv4的互操作能力的互操作能力 从IPv4到IPv6有丰富的转换手段 使用dual stack或者6to4 tunnel能够进行平滑转换 使用NAT能够使IPv4和IPv6节点通信 2.IOS dual stack

19、dual stacked: 如果在一个接口上同时配置IPv4和IPv6,该接口被称为dual stacked. Cisco router需要使用全局命令: IPv6 unicast routing 启用IPv6 使用接口命令分配IPv6地址: IPv6 address 3.overlay tunnel(覆盖式隧道)通过一个IPv4的主干网络连接两个IPv6的网络 把IPv6的数据包封装在IPv4的数据包中传输方法 隧道的两端都需要使用dual-stack接口 隧道的两端都需要配置IPv4和IPv6地址4.使用6to4 tunnel连接IPv6网络使用IPv4网络连接和传输IPv6数据包是一种自

20、动建立隧道的方法 隧道的两端需要使用固定的IPv6前缀(2002+2字节的本地边界路由器的IPv4地址) 被边界路由器转发的IPv6数据包的目的地址中含有目的边界路由器的IPv4地址 本地边界路由器自动取出该目的IPv4地址,将IPv6包封装在IPv4包中转发 目的边界路由器会拆封所收到的IPv4数据包,并转发给目的IPv6主机.multicast IPv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast 2.multicst使网络的通信更有效率,IPv6有非常大的multicast地址空间 3.anycast简介: 多个路由器共享同一个unicas

21、t地址(一组多播转发路由器) 所有的多播源都发送数据包到该unicast地址 路由器自动选择最近的多播转发路由器到达目的配置配置配置IPv6地址地址 1.激活激活IPv6功能功能默认情况下，Cisco设备的IPv6流量转发功能是关闭的，需要使用IPv6，必须先开启IPv6流量转发功能。（1）开启）开启IPv6流量转发功能流量转发功能r1(config)#ipv6 unicast-routing2.配置正常的配置正常的IPv6地址地址（1）在接口下配置正常）在接口下配置正常IPv6地址地址r1(config)#int f0/0r1(config-if)#ipv6 address 2011:1:2

22、:3:1:1:1:1/64说明：说明：配置的地址前64位为网络地址，即2011:1:2:3；后64位为主机位，即1:1:1:1。3.使用使用EUI-64格式配置静态地址：格式配置静态地址：(1)配置包含配置包含EUI-64的的IPv6地址地址r1(config)#int f0/1r1(config-if)#ipv6 address 2022:2:2:22:/64 eui-64 启用接口启用接口IPv6功能功能说明：说明：一个接口上可以仅启用IPv6功能，而不配置IPv6地址 （1）启用接口）启用接口IPv6功能功能 r1(config)#int s1/0 r1(config-if)#ipv6

23、enable （2）查看接口）查看接口IPv6状态状态 r1#show ipv6 interface brief serial 1/0 Serial1/0 up/up FE80:C200:EFF:FEB0:0 r1# 可以看到，接口S1/0可以只开启IPv6功能而不配地址，但开了IPv6功能的接口也会自动产生一个链路本地地址。配置无编号地址配置无编号地址 （1）为接口配置无编号地址）为接口配置无编号地址 r1(config)#int s1/1 r1(config-if)#ipv6 unnumbered f0/0 （2）查看接口）查看接口IPv6地址情况。地址情况。 r1#show ipv6 i

24、nterface brief serial 1/1 Serial1/1 up/up FE80:C200:EFF:FEB0:0 unnumbered (FastEthernet0/0) r1# 说明：说明：可以看到结果显示为接口S1/1借用F0/0的地址。静态路由配置及其实验1.网络初始配置：网络初始配置：（1）R1初始配置：初始配置：r1(config)#ipv6 unicast-routing r1(config)#int f0/0r1(config-if)#ipv address 2012:1:1:11:1/64 r1(config)#int loopback 0r1(config-if)

25、#ipv6 address 2011:1:1:11:1/64r1(config-if)#（2）R2初始配置：初始配置：r2(config)#ipv unicast-routing r2(config)#int f0/0r2(config-if)#ipv address 2012:1:1:11:2/64 r2(config)#int loopback 0r2(config-if)#ipv6 address 2022:2:2:22:2/64r2(config-if)#（1）配置递归静态路由）配置递归静态路由r1(config)#ipv6 route 2022:2:2:22:/64 2012:1:1:11:2 说明：说明：到达目标网络2022:2:2:22:/64 的数据包发给下一跳地址2012:1:1:11:2。（2）检查静态路由）检查静态路由r1#show ipv6 route static IPv6 Routing Table - 7 entriesCodes: C - Connected, L - Local, S - Static, R - RIP, B - BGP U - Per-user Static route I1 - ISIS L1, I2 - IS