网络设备调试23IPv6与VoIP

1、主讲教师：马宇麟授课专业：计算机应用技术第23讲 IPv6与VOIP网络设备调试NSSA区域重分发的路由有哪两种类型？OSPF地址汇总包括哪两种，分别配置在哪里？OSPF中重分发默认路由和重分发静态路由是否相同？课程回顾本章结构VoIP概述IPv6相对于IPv4的优点IPv6地址IPv6基本术语IPv6与VoIP 统一通信与VoIPIPv4的概念与存在的问题IPv6的由来IPv6与IPv4VoIP与传统电话比较VoIP具有的优势VoIP的应用为什么要使用和研究IPv6？ IPv4存在的问题地址危机IPv4的不足配置复杂移动性支持不够安全问题骨干路由表膨胀QoS和性能问题CIDR 一定程度能节省

2、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的地址短缺针对地址危机临时的解决方法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QoSIPv6相对于IPv4的优点IPv4的包头IPv4和IPv6的包头比较3-1可变长度数据填充可选项目标地址源地址首部校验和协议TTL段偏移量标志标识符总长度服务类型首部长度版本20字节32bitIPv6的包头IPv4和IPv6的包头比较3-2版本流量类型流标签载荷长度下一报文首部跳数限制源

3、地址目标地址报文首部扩展首部信息数据40字节扩展报头32 bits相当于IPv4中的TOS字段，规定使用的服务类型指出扩展头的位置长度为20位，用于标识同一业务流的数据。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同的转发行为，来提高转发效率类似于IPv4中的TTL，但是跳数的上限由上层协议来规定数据填充可选项目标地址源地址首部校验和协议TTL段偏移量标志标识符总长度服务类型首部长度版本IPv4和IPv6的包头比较3-3版本流量类型流标签载荷长度下一报文首部跳数限制源地址目标地址报文首部扩展首部信息数据v6的IP地址变成128位v6首部中没有首部长度字段，因为v6的首部是固定长度v6首

4、部中没有用于分段和重组的字段。V6的分段与重组只发生在源端和目的端，中间结点不再进行分段和重组。V6的分段和重组用的字段位于扩展报头。v6首部中没有校验和，校验依靠上层完成在扩展首部中标识上层协议在扩展首部中还包含加密和身份验证的字段网段链路子网邻节点链路MTUIPv6基本术语路径MTU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 MTU=1500的包发送ICMP出错报文发送 MTU=1400的包发送ICMP出错报文发送 MTU=1300的包只能传输MTU=1400的包128 位

5、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:1A2B2000:0:0:0:0:0:0:1IPv6 巨大的地址空间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IPv6的地址IPv6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

6、缩表示 去掉不必要的0 2001:410:0:1:0:0:0:45ff:表示多个连续的0 2001:410:0:1:45ff这就是RFC2373中定义的首选格式 :在整个地址中只能出现一次！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IPv6单播地址IPv6的全局单播地址相当于IPv4的公网IP首部3位00145位Global Routing Prefix可以反映全球ISP的层次结构TLA ID顶级汇聚标识符 Res 为未来扩展TLA ID或NLA ID的长度而保留的位 NLA ID下一级汇聚标识符 SLA ID 站点汇聚标识符 接口标识位64位IPv6的全局单播地址目前由I

7、ANA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()IPv6地址分配机构分配的是哪一部分?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Interface ID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，IPv4中的ARP在IPv6中不能工作，“邻居发现”是IPv6中和IPv4的ARP对应的寻址机制相当于IPv4中的私网地址不会路由到公网上前缀为FEC0:/10用于

8、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站点本地地址特殊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.z 6to4 地址用于IPv4的网络上传送IPv6的包其它特殊IPv6地址和兼容地址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

9、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 IPv6 组播地址2-1ABDCA、B、C在一个组播组中，A发组播包，谁会接收？IPv6 组播地址2-2IPv6中的组播地址结构，其最高位前8位为1 Flags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。节点本地、链路本地和站点本地任播地址的特点任播地址是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

10、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IPv6的任播地址项 目 IPv4IPv6Broadcast在同一个广播域中的所有主机都会受到影响,或者给于回复;可能使得整个局域网瘫痪 (广播风暴)没有广播类型，IPv4中的广播功能在IPv6中被组播取代Multicast有效利用了网络的带

11、宽并且没有影响到不需要的主机有丰富的组播类型Unicast用于一对一的通信用于一对一的通信Anycast没有任播类型用于标识一组网络接口，目前只用于路由器对比和总结三种方式可以生成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）IPv6的接口标识基于EUI的接口标识符2-1ccccccug cccccccc ccccccccxxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx24 bits24 bitsIEEE administered company I

12、DManufacturer selected extension IDIEEE 802 地址的结构统一/本地 (U/L)个体/组 (I/G)这不是MAC地址吗？基于EUI的接口标识符2-2先将MAC一分为二中间填入0 xFF 0 xFE，得到EUI64将u/l位取反，最后得到IPv6接口标识符临时地址接口标识符 临时地址接口标识符从存储中检索历史信息值，取适配器的 EUI-64 地址根据步骤 1 中的两个值通过哈希算法（MD5）计算出一个固定的值将步骤 2 中计算出的 MD5 哈希的最后 64 位保存为历史信息值，用于下一次接口标识符计算取出步骤 2 中计算出的 MD5 哈希的前 64 位，并

13、将第七位设为 0。第七位对应于 U/L 位，该位设置为 0 时表示一个本地管理的 IPv6 接口标识符，得到的结果就是 IPv6 接口标识符IPv6的DHCP自动分配的接口标识符简述IPv6与IPv4的包头有哪些区别？简述IPv6地址表示方法。简述IPv6兼容地址。小结统一通信(Unified Communication)指的是把计算机与传统通信技术统一一体的新通信模式，融合计算机网络与传统通信网络在一个网络平台上，实现电话、传真、数据传输、音视频会议、呼叫中心、即时通信等众多应用服务VoIP又称IP电话或IP网络电话，是Voice Over IP的缩写通过对语音信号进行编码数字化、压缩处理成

14、压缩帧，然后转换为IP数据包在TCP/IP网络上进行传输，从而达到了在IP网络上进行语音通信的目的VoIP概述4-1VoIP典型应用案例VoIP概述4-2模拟电话机VVVVPSTNWANPSTNPSTNIP Phone Data CenterSoft PhoneCall Center分支机构分支机构PBX语音网关语音网关将模拟型号转变成数字信号VoIP与传统电话比较VoIP概述4-3项目电路交换分组交换续接时间较长，平均为15s较短，一般小于1s传输延迟短较短传输抖动小偏大且不稳定对业务的过载反应拒绝接受呼叫（呼损）减少信息流量（流量控制）信号传输的“透明”性有无异种终端之间的相互通信不允许允

15、许多点通信（如报文广播）不允许允许电路利用率低高VoIP具有的优势能够更加有效的使用网络资源 成本低廉 同数据业务有更大的兼容性 IP电话网继承了计算机网络的智能特性，可以灵活的实现各种增值业务的开发 开放的体系结构 VoIP概述4-4 VoIP各项产品及设备的类型VoIP软件 VoIP网络电话 VoIP网关 VoIP PBX 实现VoIP5-1MSN、QQ、SkyPe、Google talk语音网关语音模块PBX（Private Branch Exchange）程控交换机传统PBX传统的PBX利用电路交换的原理实现集团电话功能IP PBXIP PBX使用TCP/IP协议，利用包交换的原理，在

16、以太网上实现集团电话功能组网方案实现VoIP5-2传统PBX组网方案IP PBX组网方案Cisco CME（CallManager Express ）是一个内置于Cisco IOS软件中的VoIP解决方案该解决方案使大量的思科路由器能提供企业用户的电话功能，以满足中小型企业的要求Cisco CME通过一个思科接入路由器实现了经济有效、高度可靠的IP通信解决方案Cisco CME建议部署200名以下的用户使用Cisco CME客户端可使用Cisco IP phone7935、7940G、7960G及无线IP Phone 7920等同时支持在PC上部署Cisco IP Communicator电话

17、软件实现语音服务实现VoIP5-3 Cisco CME可部署在Cisco各系列路由器上使用Cisco Catalyst交换机或Cisco EtherSwitch网络模块为IP Phone提供电源实现VoIP5-4系列平台最大电话数目Cisco IAD 2430系列集成接入设备24Cisco 2801集成多业务路由器，1760-V和1751-V接入路由器24Cisco 2811集成多业务路由器，261xXM和262xXM系列接入路由器36Cisco 2821集成多业务路由器，265xXM接入路由器48Cisco 2691接入路由器72Cisco 2851集成多业务路由器96Cisco 3725接

18、入路由器144Cisco 3745接入路由器192Cisco 3825集成多业务路由器168Cisco 3845集成多业务路由器240Cisco CME部署案例实现VoIP5-5VVVPSTNWAN/InternetNMSPBXPCIP PhonePhonePCIP PhonePCIP PhoneCisco CMECisco CMECisco CMECisco CME配置实例在路由器上配置Cisco CME在PC上安装Cisco IP Communicator电话软件客户端VoIP的配置实例5-1配置服务器端VoIP的配置实例5-2R1（config）#interface f0/0R1（con

19、fig-if）#ip add 54 R1（config-if）#no shutR1（config-if）#exitR1（config）#hostname CMECME（config）#telephony-service CME(config-telephony)#max-ephones 10 CME(config-telephony)#max-dn 10 CME(config-telephony)#keepalive 10 CME(config-telephony)#ip source-address 54 port 2000CME(config-telephony)#system messa

20、ge Jb-Aptech companyCME(config-telephony)#exit开启CME服务定义用户数量，不能高于设备最大授权数定义允许注册的最大线路数定义保持时间为10秒定义注册使用的服务器地址和端口定义待机画面显示的消息内容配置服务器端VoIP的配置实例5-3CME(config)#ephone-dn 1 CME(config-ephone-dn)#number 8868 CME(config-ephone-dn)#name Teacher.sun CME(config-ephone-dn)#exitCME(config)#ephone-dn 2 CME(config-eph

21、one-dn)#number 8888CME(config-ephone-dn)#name Teacher.zhangCME(config-ephone-dn)#exitCME(config)#ephone 1 CME(config-ephone)#mac-address 0000.aaaa.0001CME(config-ephone)#type cIPC CME(config-ephone)#button 1:1 CME(config-ephone)#exitCME(config)#ephone 2 CME(config-ephone)#mac-address 0000.bbbb.0002 CME(config-ephone)#type cIPC CME(config-ephone)#button 1:2 CME(config-ephone)#exit进入线路1，配置电话号码及描述进入线路2，配置电话号码及描述绑定ephone1的MAC地址定义电话类型 cIPC指的是Cisco IP Communicator调用ephone-dn 1 中的号码配置ephone2相关参数案例中使用的是 Cisco IP Communicato