IPv6 基础理论.note

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· IPv6 技术文档（全面）：
G盘下的 IPv6
 
 
一、IPv6 基础：
IPv6 地址有 128个Bit，以冒分十六进制的形式，将 IPv6 划分为 8 个等份
 
在 IPv6 中，IPSec 是作为一个选项，嵌入到 IPv6协议中
配置 IPv6时，可以选择支持 IPsec
 
1、IPv6 无状态自动配置机制：
可以使用 DHCPv6进行有状态地址分配
 
 
2、IPv6 消除了 NAT（PAT），只有 NAT64（将 IPv6地址转换为 IPv4 地址）
因为 IPv6地址足够多，就不需要配置 NAT了。
在 IPv6中的 NAT概念，都是 NAT64
 
 
3、IPv6 消除了 广播地址的概念：
IPv6中 不使用ARP协议
 
 
4、IPv6 数据包：
IPv6中 的 跳数限制，与 IPv4 中的 TTL 值类似
 
 
 
5、IPv6 和 IPv4 的区别：
IPv4 要求的最小 MTU为 68，建议 MTU为 1500
IPv6 要求的最小 MTU为1280，建议MTU为 1500
 
· 关于 MTU 值设置的建议
VPN隧道（Tunnel接口）的MTU建议要设置为 1450左右，因为一般接口的MTU都是1500，而如果做了VPN，那么加上 IPSec 报头，那么有时就会超过 1500，导致 数据包被分片，这样会加高网络负担，若是一两个数据包那么无所谓，但是假如是 一千个呢，如果将1000个数据包分片成2000个，就会增加网络的负担，不必要的浪费流量
设置了之后，就限制了进入VPN接口的数据包mtu为1450，这样加上VPN报头（例如50）就是1500，就能够正常通过物理链路，这样VPN加密后的包就无需被分片
如果是GRE over IPSEC、DMVPN 建议设置为 1400
 
 
 
二、IPv6 格式：
 
· 规则1：省略前导 0：
从左到右，可以省略每段前面的 0
 
示例：
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 - 0:0:0:0:0:0:0:0
 
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 - 0:0:0:0:0:0:0:1
 
2001:0000:0100:0002:0000:0000:1600:0001 - 2001:0:100:2:0:0:1600:1
 
 
 
 
· 规则2：省略全 0：
可以使用 双冒号的方式，表示有多少个全 0
只有连续的全 0 才能使用 双冒号
而且一个IPv6地址中，只能够使用一次双冒号
 
示例：
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 - ::
 
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 - ::0001
 
2001:0000:0100:0002:0000:0000:1600:0001 - 2001:0000:0100:0002::1600:0001
 
· 规则 1 和 规则2 可以同时使用：
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 - ::
 
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 - ::1
 
2001:0000:0100:0002:0000:0000:1600:0001 - 2001:0:100:2::1600:1
 
 
 
三、IPv6地址中的网络部分和主机部分
 
IPv6中没有子网掩码，只有一个 前缀长度的概念，以 十进制的形式来表示
（IPv6中的前缀长度就等同于IPv4中的子网掩码）
 
EUI64：通过接口MAC地址自动生成一个 /64 的IPv6地址
 
 
 
 
1、IPv6 地址类型：
（IPv6中删除了广播地址）
IPv6中有：
单播地址：与IPv4中的单播地址类似，唯一标识接口的地址
 全局单播地址：能够被公网路由的地址
 链路本地单播地址：只能够在本地链路上使用，不能够被使用
 未指定地址：" :: "，全 0 的地址
 环回地址：::1
 
任播地址：
任播地址是分配给多台设备的单播地址
 
多播地址：（组播地址）
 类似IPv4的组播地址
 
 
2、3-1-4 法则：
RFC 文档中建议，运营商管理 /48 的网络，将它分配给 公司，由公司自主定义 /64 来划分网段
不是直接分配给公司 /64 的网络，而是分配给公司一个 /48位的网络，让公司自主来 定义 /68的网络来划分网段
 
配置 IPv6 网关时，可以使用第一个地址 0001 或 最后一个地址 FFFF 来设置为网关
 
 
3、IPv6 与 IPv4 之间的相互转换：
如果 IPv4 地址需要访问 IPv6 网络的服务器，那么就需要 提供给 IPv4 客户端一个 /96 的前缀，当 IPv4 客户端访问时，将其的IPv4地址转换为 这个前缀的IPv6地址进行访问
 
 
 
四、IPv6 重要地址段地址范围：
IETF 规划的全局单播地址：2000::/3    地址范围：2000::/3 ~ 3FFF::/3
 
链路本地单播地址：FE80::/10    地址范围：FE80::/10 ~ FEBF::/10
 
多播地址：FF00/8    地址范围：FF00/8 ~ FFFF::/8
 
· OSPFv3 建立邻居 使用 链路本地地址：
OSPFv3 在发起数据包建立邻居时，不会使用全局单播地址来建立邻居，而是会使用 链路本地地址来建立邻居
 
 
五、EUI64 IPv6 地址配置：
EUI64 配置方法：
手动指定 64/ 的IPv6前缀，剩下的 接口地址，由 设备自动通过接口的 MAC地址自动生成接口地址
## MAC地址 48bit
 
EUI64 会将 MAC地址分成两段：
一段是组织机构唯一标识符（OUI）
一段是网卡厂家的标识符
EUI64会在 它们直接插入：FF：FE 
如果当 OUI的 第7位bit为0时，就会将其反转为1，如果是1，那么久不变
 
 
 
 
六、无编号IPv6地址配置：
假如在一台设备上的不同接口中，想要使用同一个IPv6地址，那么就需要使用无编号 IPv6地址。
 
 
 
七、动态分配 IPv6地址：
两种方式：
SLAAC：（无状态地址分配）
通过路由宣告（ND）确定前缀，后面的接口ID由 EUI64来生成接口ID
只能够获取到地址和网关
 
DHCPv6：（有状态地址分配）
能够获取 地址、网关、DNS 等 Options
 
· ND消息：（邻居发现协议）
取代了 IPv4 中的 ARP协议