1.IPV6概念:
下一代网络NGI,目前是第6版。IPV6分组有1个固定头部和n个扩展头部(任选)以及上层协议的负载组成。如下图:
2.IPV6固定头部:各字段解释含义。
- 版本0110,4位,代表IPV6
- 通信类型:8位,IP分组优先级,同服务类型
- 流标记:20位,标记特殊处理的分组
- 负载长度:16位,除了固定,扩展和负载
- 下一头部:8位,指明扩展头部或高层协议
- 跳数限制:8位,检测路由循环减1变为0丢弃
- 源地址:128位,发送端的地址
- 目的地址:128位,接收端的地址
3.IPV6扩展头部类型:
6种任选,作用是保留IPV4某些字段的功能,但只是特殊设备来检查处理,而不是每个都要处理。
4.IPV6扩展头部格式:
第1个字节:是下一头部选择符,指明下一头部类型。0逐跳选项,60目标选项,43源路由选择,44分段,51认证,50封装安全负荷,59没有下一头部。
第2个字节:扩展头部长度,以8个字节计数,不包含前8个字节,如果是8字节,则字段为0.
任选部分:编码成TLV的形式,T类型1个字节,L长度,V数据。
5.IPV6扩展头部分组封装顺序如下:
- IPV6头部
- 逐跳选项头
- 目标选项头(第一个目标节点要处理的信息)
- 路由选择头
- 分段头
- 认证头
- 封装安全负荷头
- 目标选项头(最后的目标节点要处理的信息)
- 上层协议头部
6.IPV6地址:128位,冒分十六进制。
IPV6地址简化书写:
- 前面的0可以省,后面的不可以省。
- 多个0可以用冒号,但只能一次
- 多个0可以 压缩为一个0
- IPV4兼容写法::192.168.30.1 = ::C0A8:1E01
- IPV6格式前缀:12AB00000000CD3/60简写12AB::CD30:0:0:0:0:0/60
7.IPV6地址分类:单播地址、任意播地址、组(多)播地址
单播地址:标识一个接口,目的地址为单播地址的报文会被送到被标识的接口。
单播地址:4类:可聚合全球单播、链路本地地址、站点本地地址、特殊单播地址。
4.特殊单播地址:不确定地址0:0:0:0:0:0:0:0,回环地址0:0:0:0:0:0:0:1
组播地址:标识多个接口,目的地址为组播地址的报文会被送到被标识的所有接口。
组播地址:格式前缀1111 1111(/8),还包括标志、范围、组ID字段
任播地址:标识多个接口,目的地址为任播地址的报文会被送到最近的一个被标识的接口。
任播地址:仅用作目标,且只分配给路由器。默认路由器接口都被分配任意播地址。子网-路由器任意播地址,子网前缀必须固定,其余位置全0。如下:
IPV6没有定义广播地址。
8.IPV6地址配置:默认自动配置有2种:
- 全状态自动配置:动态主机配置协议DHCP实现了IP地址的自动配置。
- 无状态自动配置:获得链路本地地址:链路本地地址前缀1111 1110 10后加网卡MAC地址,产生一个链路本地地址,并发出一个ICMPv6请求,确认唯一性。 获得可聚合全球单播地址:向本地链路中所有组播ICMPv6路由器请求,主机获得单播前缀001后加自己的接口ID,自动配置单播地址。
9.IPV6和IPV4的地址比较,如下表。
10.IPV6地址相比IPV4改进:4个方面。
- 扩展寻址能力:扩展到128位,支持多级地址层次,改进组播,增加任意播更实用。
- 简化报头格式:IP头部字段有12个减少为8个,中间路由器有6个减少为4个,提高效率。
- 改进路由选项:路由选项放在扩展头部,仅在需要时插入路由选项,更灵活,更流畅。
- 提供流标记:对某些分组进行特别处理,可以提供特别的服务质量,更好的传送数据。
11.移动IP的概念:
移动主机在移动的同时,能够在任何地方使用他的家乡地址进行联网。
12.移动IP的原理:
移动主机分配一个家乡地址作为永久标识。如果到外地赋予一个转交地址,家乡地址会获得外地的转交地址。
13.IPV6向IPV4过度技术:3种
1.隧道技术:用于解决IPV6网络节点之间通过IPV4网络进行通信的问题。
优点:充分利用现有网络投资,过渡初期实现方便。缺点:路由器隧道出入口负载重,实现复杂,不利于大规模应用。
技术:有6to4隧道、6over4隧道、ISATAP隧道。
2.协议翻译技术:使得纯IPV6节点之间和纯IPV4节点之间可以通信。
技术:SIIT翻译、NAT-PT翻译、TRT翻译。
3.双协议栈技术:使得IPV4和IPV6共存于同一设备和同一网络中。
14.IPV6路由协议:定义5种路由协议
- RIPng:RIPv2的扩展,UDP521端口。
- OSPFv3:OSPFv2的扩展,做了较大改进。
- BGP4+:BGP4的扩展,用来支持IPV6
- ICMPv6:ICMP的扩展,继承了ARP功能。
- IS-IS:中间系统到中间系统,IS-IS属于内部网关路由协议。IS-IS是一种链路状态协议,与TCP/IP网络中的OSPF协议很相似,使用最短路径优先算法进行路由计算。