网络技术ipv6汇总

一、ipv6优势（为什么有ipv6）

1. 地址量巨大（解决目前ipv4地址量不足的问题）使用128bit 地址量是2的128次方
2. 简化头部（与ipv4相比较，ipv6头部不可变）
3. 自带安全特性支持IPSec
4. 支持任意播（可做地址冗余）

二、ipv6表示方法

        ipv6表示方法为冒号十六进制    主要能看懂并缩写ipv6地址

举例 

2001:0000:0000:0192:0168:0000:0000:0005/64

缩写 2001::192:168:0:0:5/64

规则 

1. 首位0可以不写
2. 连续的0可以用“::”表示；但一个地址中只能使用一次；“::”优先0段数多的使用；相同则地址前面优先。
3. 一个地址只有“0000”时不能缩写成“::”

三、ipv6地址分类

单播

1、全球聚合单播地址

地址范围：2000::/3-3fff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff/3

类似ipv4公网地址

2、本地链路单播地址

地址范围：fe80::/10-febf/10

用于标识本地链路；可取代ipv4中的互联地址；

如果未配置本地链路地址；根据EUI-64自动生成 

fe80(标识网络)::+EUI-64(标识接口)===link-local地址

ipv6中解决了ipv4的两大问题

地址浪费  地址重编址

地址浪费

在ipv6 中 互联地址使用本地链路单播地址进行互联；全球聚合单播地址只用于设备或系统；从而节省大量的地址用于业务。

地址重编址

ipv4中修改地址会导致邻居重新建立；但在ipv6中，不更改本地链路地址就不会导致重新建立；

网络和拓扑分离

全球单播地址--路--网络

链路本地地址--由--拓扑

网络和拓扑分离优点

• 互联地址可以用本地链路地址标识
• 可以配置多个业务地址

3、唯一本地单播地址

地址范围:fec0::/7

目的 与公网隔离

类似ipv4的私网地址

不同站点的ipv6私网地址时唯一的

ipv6会在地址中加入global id      global id通过伪随机算法生成 

组播

FFXY::/16

X=flag 标记位

Y=scope 范围

举例

ff02::1----标识本地链路所有主机、系统
ff02::2----标识本地链路所有路由器
ff02::5
ff02::6-----OSPFV3
ff02:13----pim

组播mac 3333：......

请求节点地址：ff02::1:ffxx:xxxx

xx:xxxx  来源于本接口的ipv6单播地址 用于地址冲突检测

地址冲突检测过程  DAD检测

借助NDP  邻居发现协议 新增报文

Type 133：RS 路由器请求
Type 134：RA 路由器通告
Type 135：NS 邻居请求
Type 136：NA 邻居通告
Type 137：rediect 类似ipv4 重定向

功能

1. DAD---地址冲突检测
2. 邻居发现----代替arp
3. 自动配置  
   无状态配置
   有状态配置
   无状态与有状态联动
4. MTU路径发现-----与ipv4 类似
5. redirect ：icmp重定向

设备ipv6 enable 之后 会发送 NS报文；NS报文以“::”为目的发送携带请求节点地址的组播

此时的 设备上的ipv6地址为实验地址；

当未收到NA报文时；

则认为没有冲突地址

收到NA报文时；NA报文是以本地链路地址为源发送给所有主机

此ipv6地址会置为duplicate状态  地址失效；ipv6协议down

发送NS报文     sip：::
                        dip:本端ipv6地址的请求节点组播地址

                                                 <-----------------发送NA报文
                                                                                sip：本链路的本地链路地址
                                                                                dip：ff02::1 -----本链路的所有主机

任播 

共享单播地址空间

单播：一个地址标识一个接口或一个设备

任播：一个地址标识多个接口或多个设备   具有移动性  访问采用就近原则

特点：

不能作为源地址

不会地址冲突

四、地址获取

无状态自动获取

AR1   clint
ipv6 enable
ipv6 address auto global ------------>无状态自动获取 触发请求RS

注
ipv6 address auto global default        //追加default会增加一条默认路由。

AR2   server
ipv6 enable 
undo ipv6 nd ra half -------->打开ipv6 nd ra 周期性通告 200s-600s 、收到RS请求则立即通告

报文交互过程 

AR1 ---------> 发送RS报文
                        sip：本地链路地址
                        dip：通告所有主机  ff02::1

                                                            <---------------  AR2  回复RA报文
                                ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​    sip：本地链路地址
        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​        ​​​​​​​    dip：通告所有主机  ff02::1

AR2回复后  AR1 根据 prfix 时间标记 EUI-64 随机生成一个 ipv6地址。
生成地址后 发送NS进行DAD(地址冲突检测)
 

有状态自动获取

Dhcpv6 

AR1:client 
        ipv6 enable 
        pv6 address auto dhcp   -------------------------> 触发solicit

AR2:server
        dhcp enable
        #
        dhcpv6 pool 1
        address prefix 3FFF::/64
​​​​​​​        interface GigabitEthernet0/0/0
         ipv6 enable 
         ipv6 address FE80::2 link-local
         dhcpv6 server 1   ----------------------------------->有状态自动获取，回复advertise
        #

报文交互过程

AR1------------->触发solicit 
                          sip:AR1的link-local地址
                          dip: ff02::1:2(dhcpv6组播地址)
                                                                            返回advertise <---------------- AR2
                                                                                       sip:AR2 link-local地址
                                                                                       dip:AR1 link-local地址 
AR1------------>发送request
                         sip:AR1 link-local地址
                         dip:ff02::1:2(dhcpv6组播地址)
                                                                             回复reply<----------------------AR2
                                                                                        sip:AR2 link-local地址
                                                                                        dip:AR1 link-local地址

注：

dhcpv6 如果要配置dhcpv6自动获取地址；需要额外配置auto link-local
原因：dhcpv6只能获取global地址；不能自动产生 link-local地址
解决方案：

ipv6 address auto link-local 

有状态与无状态之间的交互

Flag
          management  ip地址  掩码 网关
           other              dns 等
有状态与无状态通过  
        ipv6 nd autoconfig managed-address-flag   -------> ip地址切换为有状态
        ipv6 nd autoconfig other-flag       ---------------------->dns等切换为有状态