目錄

IPv4現狀

IPv6基本報頭

IPv6擴展報頭?

IPv6地址?

IPv6地址縮寫規范

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IPv6地址分配?

IPv6單播地址分配?

IPv6單播地址接口標識

IPv6常見單播地址? - GUA （2 / 3 開頭）

IPv6常見單播地址 - ULA

IPv6常見單播地址 - LLA

IPv6組播地址（相當于IPv4里面的D類地址）

被請求節點組播地址

IPv6任播地址?

IPv4?IPv6 對應關系

主機和路由器的IPv6地址

?編輯?IPv6單播地址業務流程

NDP

DAD?

地址解析?

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IPv4現狀

2011年2月3日，IANA(Internet Assigned Numbers Authority，因特網地址分配組織)宣布將其最后的468萬個IPv4地址平均分配到全球5個RIR(RegionalInternet Registry，區域互聯網注冊管理機構)，此后IANA再沒有可分配的IPv4地址。

IPv6基本報頭

• IPv6包頭由一個IPv6基本包頭(必須存在)和多個擴展包頭(可能不存在)組成。
• 基本包頭提供報文轉發的基本信息，會被轉發路徑上的所有設備解析。

IPv6擴展報頭?

IPv6地址?

• IPv6地址的長度為128 bit。一般用冒號分割為8段，每一段16 bit，每一段內用十六進制表示。?

• 與IPv4地址類似，IPv6也用“IPv6地址/掩碼長度”的方式來表示IPv6地址，
  • 例如2001:0DB8:2345:CD30:1230:4567:89AB:CDEF/64
    • IPv6地址:? ? 2001:0DB8:2345:CD30:1230:4567:89AB:CDEF
    • 子網號:? ? ? ? 2001:0DB8:2345:CD30::/64?

IPv6地址縮寫規范

IPv6地址分配?

根據IPv6地址前綴，可將IPv6地址分為為單播地址、組播地址和任播地址。?

IPv6單播地址分配?

• 一個IPv6單播地址可以分為如下兩部分:
  • 網絡前綴(NetworkPrefix):n bit，相當于IPv4地址中的網絡ID。
  • 接口標識(Interface Identify):(128-n)bit，相當于IPv4地址中的主機ID。
• 常見的IPv6單播地址如全球單播地址、鏈路本地地址等，要求網絡前綴和接口標識必須為64 bit。

IPv6單播地址接口標識

• 接口標識可通過三種方法生成:
  • 手工配置
  • 系統自動生成
  • 通過IEEEEUI-64規范生成
• 其中EUI-64規范最為常用，此規范將接口的MAC地址轉換為IPv6接口標識。?

IPv6常見單播地址? - GUA （2 / 3 開頭）

• GUA(Global Unicast Address,全球單播地址)，也被稱為可聚合全球單播地址。該類地址全球唯一，用于需要有互聯網訪問需求的主機，相當于IPv4的公網地址。

• 通常GUA的網絡部分長度為64 bit，接口標識也為64 bit。
• 全局路由前綴:由提供商指定給一個組織機構，一般至少為45 bit。
• 子網ID:組織機構根據自身網絡需求劃分子網。
• 接口標識:用來標識一個設備(的接口)?

IPv6常見單播地址 - ULA

• ULA(Unigue Local Address，唯一本地地址)是IPv6私網地址，只能夠在內網中使用。該地址空間在IPv6公網中不可被路由，因此不能直接訪門公網。

• 唯一本地地址使用FC00::/7地址塊，目前僅使用了FD00::/8地址段。FC00::/8預留為以后拓展用。
• ULA雖然只在有限范圍內有效，但也具有全球唯一的前綴(雖然隨機方式產生，但是沖突概率很低)。?

IPv6常見單播地址 - LLA

• LLA(Link-Local Address，鏈路本地地址)是IPy6中另一種應用范圍受限制的地址類型。LLA的有效范圍是本地鏈路，前綴為FE80::/10.

• LLA用于一條單一鏈路層面的通信，例如IPv6地址無狀態自動配置、IPv6鄰居發現等。
• 源或目的IPv6地址為鏈路本地地址的數據包將不會被轉發到始發的鏈路之外，換句話說，鏈路本地地址，有效范圍為本地鏈路。
• 每一個IPv6接口都必須具備一個鏈路本地地址。華為設備支持自動生成和手工指定兩種配置方式。?

IPv6組播地址（相當于IPv4里面的D類地址）

• IPv6組播地址標識多個接口，一般用于“一對多”的通信場景。
• IPv6組播地址只可以作為IPv6報文的目的地址。

• Flags:用來表示永久或臨時組播組。
• Scope:表示組播組的范圍。
• Group ID:組播組ID。?

被請求節點組播地址

• 當一個節點具有了單播或任播地址，就會對應生成一個被請求節點組播地址，并且加入這個組播組。該地址主要用于鄰居發現機制和地址重復檢測功能。被請求節點組播地址的有效范圍為本地鏈路范圍。

IPv6任播地址?

• 任播地址標識一組網絡接口(通常屬于不同的節點)。任播地址可以作為IPv6報文的源地址，也可以作為目的地址。

IPv4?IPv6 對應關系

分類	IPv4 地址范圍	IPv6 地址范圍	對應關系說明
單播地址	A 類：1.0.0.0 - 126.255.255.255 B 類：128.0.0.0 - 191.255.255.255 C 類：192.0.0.0 - 223.255.255.255	未特殊指定范圍，可根據地址前綴等進行細分，如全球單播地址通常以 2000::/3 開始	IPv4 和 IPv6 中的單播地址都是用于標識單個網絡接口，在網絡中進行一對一的通信。
組播地址	D 類：224.0.0.0 - 239.255.255.255	FF00::/8	IPv4 的 D 類地址用于組播，IPv6 中以 FF 開頭的地址段用于組播，功能類似，都是用于向一組特定的接收者發送數據。
廣播地址	受限廣播地址：255.255.255.255 網絡廣播地址：根據網絡掩碼確定，如對于 C 類網絡 192.168.1.0/24，廣播地址是 192.168.1.255	無直接對應概念，IPv6 中用組播來實現類似功能	IPv4 廣播地址用于向同一網絡中的所有設備發送數據，IPv6 中不再使用廣播概念，而是通過組播來實現類似的功能，即向一組特定的節點發送數據。
特殊地址	0.0.0.0：用于表示默認路由或尚未獲取到有效 IP 地址的主機 127.0.0.1：本地回環地址，用于本地主機進行自我測試和通信	::1：本地回環地址 ::/0：默認路由 ::FFFF:0:0/96：用于與 IPv4 地址兼容的轉換	IPv4 和 IPv6 都有用于本地測試和特殊用途的地址，如回環地址等，雖然表示形式不同，但功能類似。

主機和路由器的IPv6地址

?IPv6單播地址業務流程

• 一個接口在發送IPv6報文之前要經歷地址配置、DAD、地址解析這三個階段，NDP(Neighbor Discovery Protocol，鄰居發現協議）扮演了重要角色。?

NDP

• RFC2461定義了NDP，該RFC后來被RFC4861替代:
• NDP使用ICMPv6報文實現其功能。?

DAD?

• 無論通過何種方式配置了IPv6單播地址，主機或路由器都會:
  • 通過ICMPv6報文進行DAD
  • 僅當DAD通過之后才會使用該單播地址

地址解析?

IPv6使用ICMPv6的NS和NA報文來取代ARP在IPy4中的地址解析功能。