什么是IPv6，IPv6介紹？

地址結(jié)構(gòu)：

長(zhǎng)度為128bit，采用十六進(jìn)制表示，總共由32個(gè)十六進(jìn)制表示

每四位十六進(jìn)制用冒號(hào)來(lái)分割，總共有八段

大小寫不敏感

IPv6每組16 bit的單元中的前導(dǎo)0可以省略。

但是如果16 bit單元的所有比特都為0，那么至少要保留一個(gè)“0”字符。

拖尾的0不能被省略。

一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的16bit字符為0時(shí)，可用“::”表示，但整個(gè)IPv6地址縮寫中只允許有一個(gè)”::“

掩碼結(jié)構(gòu)：

IPv6也用“IPv6地址/掩碼長(zhǎng)度”的方式來(lái)表示IPv6地址

例如：128位掩碼表示1個(gè)IPV6，127位表示2個(gè)

地址劃分

例：2001: 1234:5678::/31計(jì)算可以用地址范圍

找到31位的位置 31(bit)/4(bit)=7余3

7 ? 第7個(gè)16進(jìn)制數(shù)，即：2001:123

3 ? 第8個(gè)16進(jìn)制數(shù)的前3個(gè)bit位置，即：4(16進(jìn)制) ? 0100 (二進(jìn)制)，前三位就是010

計(jì)算范圍 7位頭部，即2001:123

后面為尾部： 最小為0100，即4(16進(jìn)制)

最大為0101，即5(16進(jìn)制) ，余下以F補(bǔ)充

因此，地址范圍為： 2001：1234::/31~2001:1235:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff/31

地址分類：

IPv6地址分為單播地址、組播地址和任播地址

單播地址

標(biāo)識(shí)一個(gè)接口（具有mac地址的端口）,目的為單播地址的報(bào)文會(huì)被送到被標(biāo)識(shí)的接口

單播地址結(jié)構(gòu) 一個(gè)IPv6單播地址可以分為如下兩部分：

網(wǎng)絡(luò)前綴( Network Prefix) : n bit,相當(dāng)于IPv4地址中的網(wǎng)絡(luò)ID

接口標(biāo)識(shí)( Interface Identify) : (128-n) bit，相當(dāng)于IPv4地址中的主機(jī)ID

接口標(biāo)識(shí)的產(chǎn)生有三種方法：

手工配置

ipv6 address 2001::1/64

系統(tǒng)軟件自動(dòng)生成：只能產(chǎn)生64位的地址

通過(guò)IEEE EUI-64規(guī)范生成:

利用48bitMAC地址，中間插入“FFFE”補(bǔ)足64bit，第7bit位取反

ipv6 address 2001::/64 eui-64

單播分類：

未指定地址 : :/128

環(huán)回地址 : :1/128

本地鏈路地址 FE80::/10

唯一本地地址 私網(wǎng)，做實(shí)驗(yàn)使用

全球單播地址 公網(wǎng)ip

其他地址 過(guò)渡技術(shù)：兼容、映射、 6to4、雙棧 2002: ?

單播地址業(yè)務(wù)流程：

一個(gè)接口在發(fā)送IPv6報(bào)文前要經(jīng)歷地址配置，DAD，地址解析三個(gè)階段

地址配置方式：

全球單播地址

手工配置

無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置NDP

有狀態(tài)自動(dòng)配置DHCPv6

鏈路本地地址

手工配置

自動(dòng)生成

根據(jù)EUI-64規(guī)范動(dòng)態(tài)生成

DAD：類似IPv6中的免費(fèi)arp，用于檢測(cè)當(dāng)前地址是否沖突

地址解析：類似IPv4中的ARP請(qǐng)求，通過(guò)ICMPv6報(bào)文形成IPv6地址與數(shù)據(jù)鏈路層的映射關(guān)系

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(lián)網(wǎng)訪問(wèn)需求的主機(jī)， 相當(dāng)于IPv4的公網(wǎng)地址

GUA的網(wǎng)絡(luò)部分長(zhǎng)度為64 bit，接口標(biāo)識(shí)也為64 bit。

全局路由前綴：由提供商指定給一個(gè)組織機(jī)構(gòu)，一般至少為45bit。

子網(wǎng)ID：組織機(jī)構(gòu)根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)需求劃分子網(wǎng)。

接口標(biāo)識(shí)：用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)設(shè)備(的接口)。

2000::/3即為當(dāng)前IPv6地址的全球頂級(jí)聚合。 亞太地區(qū)頂級(jí)聚合為2400::/12，即2400::~240F:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF

LLA(Link-Local Address,鏈路本地地址)

IPv6中另一種應(yīng)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(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置、IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)等。

源或目的IPv6地址為鏈路本地地址的數(shù)據(jù)包將不會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到始發(fā)的鏈路之外， 換句話說(shuō)，鏈路本地地址的有效范圍為本地鏈路

ULA(Unique Local Address,唯一本地地址)

ULA是IPv6私網(wǎng)地址，只能夠在內(nèi)網(wǎng)中使用。 該地址空間在IPv6公網(wǎng)中不可被路由，因此不能直接訪問(wèn)公網(wǎng)

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(yù)留為以 后拓展用。

ULA雖然只在有限范圍內(nèi)有效，但也具有全球唯一的前綴(雖然隨機(jī)方式產(chǎn)生，但是沖突 概率很低)。

組播地址

標(biāo)識(shí)多個(gè)接口 ,目的為組播地址的報(bào)文會(huì)被送到被標(biāo)識(shí)的所有接口

IPv6組播地址標(biāo)識(shí)多個(gè)接口，一般用于“一對(duì)多”的通信場(chǎng)景

IPv6組播地址只可以作為IPv6報(bào)文的目的地址

相當(dāng)于ipv4中的廣播報(bào)文，在同一個(gè)組播組相當(dāng)于在同一個(gè)vlan

路由器的所有接口都將被加入FF02::1和FF02::2的組播組

任播地址

標(biāo)識(shí)多個(gè)接口，目的為任播地址的報(bào)文會(huì)被送到最近的一個(gè)被標(biāo)識(shí)接口，最近節(jié)點(diǎn)是由路由協(xié)議來(lái)定義的。 任播地址可以作為IPv6報(bào)文的源地址，也可以作為目的地址

任播地址與單播地址使用相同的地址空間配置時(shí)須明確表明是任播地址，以此區(qū)別單播和任播

發(fā)送到子網(wǎng)路由器任播地址的報(bào)文會(huì)被發(fā)送到該地址標(biāo)識(shí)的子網(wǎng)中路由意義上最近的一個(gè)路由器

現(xiàn)在使用CDN來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，任播地址并未使用

作用

提升可靠性，減少路由器的負(fù)荷

實(shí)現(xiàn)冗余

實(shí)現(xiàn)雙活

實(shí)現(xiàn)負(fù)載均攤