• 4.6 IPv6

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    • 互联网络的协议结构-6.IPv6
    • IPV6协议

    一、IPv6地址类型
    IPv6地址分为单播地址、组播地址、任播地址

    1、单播地址
            ①全球单播地址
                    全球唯一地址,类似于IPv4的公网IP地址,以2000:: /3开头

            ②链路本地地址
                    以FE80::/10开头,用于同一链路内通信,不可路由

            ③唯一本地地址
                    以FC00::/7开头,用于私有网络,避免地址冲突

            ④环回地址
                    以::1/128,等同于IPv4中的127.0.0.1

            ⑤未指定地址
                    以::/128开头,用于初始化或默认路由,等同于IPv4的0.0.0.0

    2.组播地址
     地址结构:

    范围:FF00::/8    FF00--FFFF                          

           11111111:固定前缀8bit

    flags 4bit
    用来表示永久或临时组播地址
    0000表示永久组播地址
    0001表示临时组播地址
    Scope(范围)4bit


    Reserved(必须为0)80bit
    Group ID组播组 32bit
    IPv6组播有自己的MAC地址
    1、IPv4组播MAC地址的高24bit为0x01005E,第25bit为0,低23bit为IPv4组播地址的低23bit映射。
    由于IPv4组播地址的高4bit是1110,代表组播标识,而低28bit中只有23bit被映射到IPv4组播MAC地址,这样IPv4组播地址中就有5bit信息丢失。于是,就有32个IPv4组播地址映射到了同一个IPv4组播MAC地址上,因此在二层处理过程中,设备可能要接收一些本IPv4组播组以外的组播数据,而这些多余的组播数据就需要上层进行过滤了。
          2、IPv6组播MAC地址的前16bit为“33:33”,是专门为IPv6组播预留的MAC地址前缀。后               32bit从组播IPv6地址的后32bit直接映射而来。
     3、任播地址
    作用:可以实现最优路径备份

    一般用在DNS和HTTP

    不开启DAD(重复地址检测)功能

    二、无状态地址自动配置(SLAAC)
    1、原理:
           设备通过接收路由器发送的路由器通告(RA)报文,获取网络前缀(Prefix)和默认网关信息,结合自身接口标识符(EUI-64或随机生成)生成IPv6地址。

    2、怎么使用EUI-64生成接口?
    从MAC地址中间插入FFFE,组成64bit,将第七bit取反,生成64bit接口标识

    MAC地址,第1bit为0,叫做全局管理地址
    MAC地址,第1bit为1,叫做本地管理地址
    华为设备中第7bit不管是0还是1,进行EUI-64规范时,要求取反
    思科设备中,不管是0还是1,都要变成1

    三、邻居发现协议(NDP)
    功能:
    替代IPv4的ARP和ICMP路由发现,实现地址解析,重复地址检测(DAD),路由器发现等

    关键报文:
    路由器请求(RS):主机请求路由器发送RA报文

    路由器通告(RA):路由器广播网络前缀和参数

    邻居请求(NS):解析链路层地址或检测地址冲突

    邻居通告(NA):响应NS或主动更新链路层地址

    四、地址冲突检测(DAD)
    类似于IPv4的ARP报文

    原理:
    设备在配置地址前,发送NS报文(目标地址为待配置地址)若收到其他节点的NA报文(源地址相同),则地址冲突需重新配置。

    五、ICMP不同消息类型

    1、差错消息(0-127)

            1---目的不可达:数据包无法送达

            2---数据包过长:数据包超过链路MTU

            3---超时:跳数限制耗尽

            4---参数错误

    2、信息消息(128-255)

            128/129---回显请求/应答:类似于IPv4的ping

            133/134---路由器请求/通告:NDP核心功能

            135/136---邻居请求/通告:地址解析和可达性确认

            137---重定向:路由器通知主机更优路径

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