高级网络互联技术 第8章（IPv6技术）

IPv6技术IPv6技术IPv6过渡技术12隧道技术NAT-PT341IPv6技术为什么要使用和研究IPv6？地址危机IPv4的不足QoS和性能问题配置复杂移动性支持不够安全问题骨干路由表膨胀1IPv6技术针对地址危机临时的解决方法VLSM\CIDR一定程度能节省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1IPv6技术IPV6的特点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QoS1IPv6技术IPv6的包头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40字节扩展报头32bits1IPv6技术IPv6巨大的地址空间128位的地址空间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:1A2B2000:0:0:0:0:0:0:11IPv6技术IPv6的地址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1IPv6技术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压缩表示去掉不必要的02001:410:0:1:0:0:0:45ff::表示多个连续的02001:410:0:1::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！1IPv6技术IPv6的全局单播地址相当于IPv4的公网IP首部3位00145位GlobalRoutingPrefix可以反映全球ISP的层次结构SLAID站点汇聚标识符(子网前缀)接口标识位64位1IPv6技术IPv6地址分配机构目前由IANA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()分配的是哪一部分?1IPv6技术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InterfaceID是通过EUI－64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1IPv6技术站点本地地址相当于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1IPv6技术特殊IPv6地址和兼容地址特殊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1IPv6技术对比和总结项目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宽并且没有影响到不需要的主机有丰富得多的组播类型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1IPv6技术IPV6的发展进程和部署实施IPv6的发展进程IPv6孤岛IPv6孤岛IPv6孤岛IPv4

InternetIPv6孤岛IPv6孤岛IPv4

InternetIPv6

Internet协议转换IPv4孤岛IPv4孤岛IPv6

Internet2IPv6过渡技术过渡技术双协议栈隧道技术网络地址转换技术2IPv6过渡技术过渡技术：双协议栈双协议栈双协议栈的实现原理：图中路由器可支持两种协议双协议栈的应用：双协议栈可以实现IPv4和IPv6流量的各自独立通信IPv4

userIPv4

userIPv6网IPv4网双栈边界路由器双栈核心交换机IPv4/IPv6双栈网IPv4/IPv6

user2IPv6过渡技术过渡技术：隧道技术隧道技术隧道可以在IPV6的包穿越IPV4的网络之前给IPV6的数据包头再封装一个IPV4的头部隧道技术原理图2IPv6过渡技术过渡技术：地址转换网络地址转换技术IPv6网络节点和IPv4网络节点通过NAT-PT通信IPv4cloudIPv6cloudIPv4hostIPv6hostNAT-PT网关IPv4headerIPv4dataIPv6headerIPv6data3隧道技术手工隧道技术手工隧道技术IPv6报文被包含在IPv4报文中作为IPv4的载荷同GRE隧道有类似的优缺点IPv4报头IPv6报头数据3隧道技术6to4隧道技术IPv6报文被包含在IPv4报文中作为IPv4的载荷如果数据的目的地址或者下一跳为6to4地址，根据6to4地址自动创建隧道。如果报文的目的地是6to4地址，则从目的ip中提取ipv4地址，如果目的地不是6to4地址，但下一跳是6to4地址，则从下一跳中提取（6to4中继）目标网络可以是6to4网络（内部节点使用6to4地址），也可以是普通的v6网络（非6to4网络）3隧道技术ISATAP隧道技术ISATAP(站内自动隧道寻址协议)是一种地址分配和主机到主机、主机到路由器和路由器到主机的自动隧道技术，它为IPv6主机之间提供了跨越IPv4内部网络的单播IPv6连通性ISATAP一般用于IPv4网络中的IPv6/IPv4节点间的通信。在IPv4报文中封装IPv6数据连接IPv4网络内部的IPv6主机和IPv4/IPv6双栈路由器IPv4网点内部的IPv6主机可通过无状态配置自动获得IPv6前缀IPv6网络IPv4网络双栈设备v4/v6主机IPv6主机

002001：0：0：100：：1/644NAT-PTNAT-PT（NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation）部署在IPv4和IPv6网络边缘，解决IPv4网络和IPv6网络互通的问题。类似于传统NAT，将IPv6地址和IPv4地址互相转换，并进行协议转换通