完成本章內容以后，您將能夠：
對IPv6 有初步了解
IPv6誕生的背景和解決的問(wèn)題
IPv6的地址和地址類(lèi)型
IPv6的過(guò)渡技術(shù)和部署
針對地址危機臨時(shí)的解決方法
CIDR
一定程度能節省IPv4地址空間的使用
不能解決IPv4地址短缺
NAT
能緩解IPv4地址短缺的問(wèn)題
一些端到端的應用，如VoIP會(huì )出問(wèn)題
實(shí)現復雜，性能下降
DHCP
通過(guò)釋放一段時(shí)間不用的IP，能部分緩解IPv4地址短缺
不能解決IPv4的地址短缺
IPV6的特點(diǎn)
更大的地址空間
更高效的路由基礎
更好的安全型
移動(dòng)性
更好的QoS
IPv4和IPv6的包頭比較
IPv4的包頭
IPv6的包頭
IPv6 巨大的地址空間
128 位的地址空間
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 個(gè)地址!
IPV6地址由8個(gè)16進(jìn)制字段構成
例如：
CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2020
1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B
2000:0:0:0:0:0:0:1
更高效的路由基礎
在分配之初就考慮到骨干網(wǎng)匯總的問(wèn)題，分配IPv6地址的時(shí)候，接入骨干網(wǎng)的ISP的地址空間是連續的
中間轉發(fā)的路由器不再作分片和重組的工作
采用路徑MTU發(fā)現機制，整個(gè)鏈路使用最小MTU發(fā)送數據
不再使用IPv4中的選項，改為擴展首部
只有在必要的時(shí)候路由器才處理擴展首部，而大部分的中間結點(diǎn)不需要檢查和處理
IPv6的包頭定長(cháng)，容易硬件實(shí)現路由功能
IPv6的首部字段減少，路由器的處理更加高效
IPv6的安全性
對于IPv4設備來(lái)說(shuō)，IPsec是可選項
IPsec在IPv6的設備中是必備的
IPv6通過(guò)擴展包頭來(lái)實(shí)現IPsec
IPv6的移動(dòng)性和QoS
IPv4設計時(shí)并未考慮移動(dòng)
IPv6設計時(shí)就考慮到對移動(dòng)特性的支持
IPv6引入“流”的概念提供對QoS的內置支持
流（flow)
從一個(gè)特定源發(fā)向一個(gè)特定(單播或者是組播)目的地的包序列，源點(diǎn)希望中間路由器對這些包進(jìn)行特殊處理
IPv6利用流類(lèi)別、流標簽實(shí)現了強大的QoS
IPv6的地址
IPv6的地址表示
IPv6的單播地址
IPv6的組播地址
IPv6的任播地址
IPv6的接口標志
IPv6的地址表示
將每段轉換為十六進(jìn)制數，并用冒號隔開(kāi)
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff
壓縮表示
去掉不必要的0
2001:410:0:1:0:0:0:45ff
::表示多個(gè)連續的0
2001:410:0:1::45ff
IPv6單播地址
全局單播地址
鏈路本地地址
站點(diǎn)本地地址
特殊IPv6地址
兼容性地址
IPv6的全局單播地址
相當于IPv4的公網(wǎng)IP
首部3位001
45位Global Routing Prefix可以反映全球ISP的層次結構
TLA ID頂級匯聚標識符
Res 為未來(lái)擴展TLA ID或NLA ID的長(cháng)度而保留的位
NLA ID下一級匯聚標識符
SLA ID 站點(diǎn)匯聚標識符
接口標識位64位
IPv6地址分配機構
鏈路本地地址
IPv6中沒(méi)有了廣播，IPv4中的ARP在IPv6中不能工作，“鄰居發(fā)現”是IPv6中和IPv4的ARP對應的尋址機制
每個(gè)設備的接口在啟動(dòng)IPv6的時(shí)候會(huì )自動(dòng)配置一個(gè)鏈路本地地址
IPv6的“鄰居發(fā)現”機制要用到IPv6的鏈路本地地址
鏈路本地地址以“FE80”開(kāi)頭
Interface ID是通過(guò)EUI－64自動(dòng)生成
路由器絕不會(huì )轉發(fā)鏈路本地地址
站點(diǎn)本地地址
相當于IPv4中的私網(wǎng)地址
不會(huì )路由到公網(wǎng)上
前綴為FEC0::/10
用于打印機,交換機的管理地址等
在IPv6大規模實(shí)現時(shí),站點(diǎn)本地地址將不復使用
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 :: 相當于IPv4的0.0.0.0
環(huán)回地址（0:0:0:0:0:0:0:1 或 ::1）標識一個(gè)環(huán)回接口 ,相當于IPv4的127.0.0.1
兼容地址
與 IPv4 兼容的地址，0:0:0:0:0:0:w.x.y.z 或 ::w.x.y.z
IPv4 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的網(wǎng)絡(luò )上傳送IPv6的包
其它
IPv6 組播地址
組播的特點(diǎn)
任何節點(diǎn)能夠是一個(gè)組播組的成員。
一個(gè)源節點(diǎn)可以發(fā)送數據包到組播組
組播組的所有成員收到發(fā)往該組的數據包
組播地址在IPv6包中不能用作源地址或出現在任何選路頭中
IPv6 組播地址
IPv6中的組播地址結構，其最高位前8位為1
Flags字段四位，目前只用了最后一位，此位為0，則是一個(gè)永久組播地址，1是臨時(shí)組播地址
范圍（scope ）
0：預留 ； 1：節點(diǎn)本地范圍； 2：本地鏈路范圍
5：本地站點(diǎn)范圍 ； 8：組織本地范圍
E：全球范圍； F：預留。
節點(diǎn)本地、鏈路本地和站點(diǎn)本地
IPv6的任播地址
任播地址是IPv6特有的地址類(lèi)型，它用來(lái)標識一組網(wǎng)絡(luò )接口
路由器會(huì )將目標地址是任播地址的數據包發(fā)送給距離本路由器最近的一個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口 (一對一組中的一個(gè))
任播地址不能用作IPv6 包的源地址
如果一個(gè)全局單播地址被指定給多于一個(gè)接口，那么該地址就成為了任播地址
源節點(diǎn)不需要關(guān)心如何選擇最近的任播節點(diǎn)，這個(gè)工作由路由系統完成
當路由發(fā)生變化時(shí)，發(fā)往同一個(gè)任播地址的包可能會(huì )被發(fā)往不同的任播節點(diǎn)
目前，任播地址不能指定給IPv6 主機，只能指定給IPv6 路由器
對比和總結
IPv6的接口標識
三種方式可以生成IPv6的接口標識
由擴展唯一標識符EUI-64派生出來(lái)的64位接口標識符
隨機生成的接口標識符隨時(shí)間而更改，以提供一定的隱蔽性
在全狀態(tài)地址自動(dòng)配置過(guò)程中分配的接口標識符（IPv6的DHCP）
基于EUI的接口標識符
IEEE 802 地址的結構
統一/本地 (U/L)
個(gè)體/組 (I/G)
基于EUI的接口標識符
臨時(shí)地址接口標識符
臨時(shí)地址接口標識符
從存儲中檢索歷史信息值，取適配器的 EUI-64 地址
根據步驟 1 中的兩個(gè)值通過(guò)哈希算法（MD5）計算出一個(gè)固定的值
將步驟 2 中計算出的 MD5 哈希的最后 64 位保存為歷史信息值，用于下一次接口標識符計算
取出步驟 2 中計算出的 MD5 哈希的前 64 位，并將第七位設為 0。第七位對應于 U/L 位，該位設置為 0 時(shí)表示一個(gè)本地管理的 IPv6 接口標識符，得到的結果就是 IPv6 接口標識符
IPv6的DHCP自動(dòng)分配的接口標識符
過(guò)渡技術(shù)
雙協(xié)議棧
隧道技術(shù)
網(wǎng)絡(luò )地址轉換技術(shù)
過(guò)渡技術(shù)：雙協(xié)議棧
雙協(xié)議棧
雙協(xié)議棧的應用：雙協(xié)議?？梢詫?shí)現IPv4和IPv6流量的各自獨立通信
雙協(xié)議棧的實(shí)現原理：圖中路由器可支持兩種協(xié)議
過(guò)渡技術(shù)：隧道技術(shù)
隧道技術(shù)隧道可以在IPV6的包穿越IPV4的網(wǎng)絡(luò )之前給IPV6的數據包頭再封裝一個(gè)IPV4的頭部
過(guò)渡技術(shù)：地址轉換
網(wǎng)絡(luò )地址轉換技術(shù)
IPv6的配置實(shí)例
拓撲結構: 三臺cisco2621路由器，通過(guò)以太口相連
軟件版本：IOS12.2（11）T
任務(wù)目標：配置純IPv6的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現IPv6的rip路由協(xié)議
地址分配：
