·IPv4的局限性：
1.地址空間的局限性：IP地址空間的危機由來已久，並正是升級到IPv6的主要動力。
2.安全性：IPv4在網絡層沒有安全性可言，安全性一直被認為是由網絡層以上的層負責。
3.自動配置：對於IPv4節點的配置比較復雜，讓很多普通用戶無所適從。
4.NAT：破壞了Internet端到端的網絡模型。
5.由於IPv4地址分配雜亂無章，沒有層次性，網絡設備需要維護龐大的路由表項。
6.IPv4包頭過於復雜，使得網絡節點處理的效率不高。
IPV6的好處：
1、超大的地址空間
2、全球可達性，不需要再用NAT
3、全球重新部署，有規划，易於實現聚合
4、能自動配置，實現即插即用
5、方便的進行重編址
6、包頭簡單，通過擴展包頭技術可實現以后的新技術擴展
ipv4 路由轉發的時候，ip包會改變checksum(校驗和) 和TTL(每經過一個路由器TTL值減一)
ipv6 只變TTL，沒有校驗和
CPU現在無法實現128位的轉發。
最好只是64位的。
·Theoretical limit: 4.3 billion (十億) 43億
Practical limit : 250 million (百萬) 2.5億
Over 420 million Internet in Y2001
(less than 10% of the worldwide population)
沒有廣播，組播代替廣播。所以沒有ARP。
IPv4中的廣播(broadcast)可以導致網絡性能的下降甚至廣播風暴(broadcast storm).在IPv6中,就不存在廣播這一概念了,取而代之的是組播(multicast)和任意播(anycast),任意播也稱為泛播.
IPV6在以太網中的協議ID值是0x86DD
＜IPV6地址的表示方法＞
·IPv4 點分十進制 32bit
IPv6 冒號分十六進制 128bit
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000=>::
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001=>0:0:0:0:0:0:0:1=>::1
2001:0000:0000:1234:0000:0000:0567:00ff=>2001::1234:0:0:567:ff 只能有一個::
fe80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009=>fe80::9
URL的IPV6地址表示
為了區分IPV6地址中的冒號和端口號前的冒號，要把IPV6地址用[]括起來
<www.example.net:8080/index.html>
<https:[2001:410:0:1:250:fcee:e450:33ab]:8443/abc.html>
IPV6中掩碼的表示：
在IPV6中掩碼只能使用CIDR表示法
2001:410:0:1::45ff/128
2001:410::1/64
注意：在IPV6中沒有廣播地址和網絡號保留地址
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＜IPV6的地址類型＞
可分為三大類：
1、單播地址
2、組播地址
3、任意播地址
單播--Unicast : one to one
·單播地址用於一對一的連接
·IPv6單播地址有以下六種類型：
1－Aggregate Global Unicast Address 2xxx:xxxxx/3 - 3FFF: :FFFF
2001::/16 IPV6因特網地址
2002::/16 6to4過渡地址
2－Link Local Address FE80::/10 (前10位以FE80開頭)
3－Site Local Address (Private) FEC0::/10
4－Unspecified Address 0:0:0:0:0:0:0:0/128 => ::/128
5－Loopback Address 0:0:0:0:0:0:0:1/128 => ::1/128
6－IPv4 Compatible Address ::192.168.30.1 => ::C0A8:1E01
以下是一些單播地址的具體說明：
1、可聚合全球單播地址Aggregate global unicast address
由IANA分配的可在全球路由的公網IP地址
目前已分配的前綴：2000::/3 占用了12.5%的IPV6地址空間
2000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000--3FFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
這個前綴中總共包含8192個/16的前綴
目前實際用於IPV6因特網運作的前綴：2001::/16
2002::/16 為使用6-TO-4過渡機制的節點保留
3ffe::/16 用於6bone測試目的的前綴
2、本地鏈路地址：link-local address
當在一個節點啟用IPV6，啟動時節點的每個接口自動生成一個link-local address
其前綴64位為標准指定的，其后64位按EUI-64格式來構造
注意：在本鏈路上，路由表中看到的下一跳都是對端的Link Local地址,不是公網IP地址
前綴：FE80::/10
范圍：只能在本地鏈路使用，不能在子網間路由
為何需要link-local--在一個接口可以配置很多IPv6地址，所以學習路由就有可能出現很多下一跳。
所以出現Link Local地址唯一標識一個節點。在本地鏈路看到下一跳都是對端的Link Local地址。
在網絡重新編址過程中，節點和路由器的Link Local地址不會發生變化，可以很容易地做一個修改，不用擔心網絡不可達。
R1（config-if）#ipv6 address FE80:0:0:0:0123:0456:0789:0abc link-local 手工指定link-local地址
3、本地站點地址：site-local address
IPV6的私網地址，就像IPV4中的私網保留地址一樣
只占用到整個IPV6地址空間的0.1%
前綴：FEC0::/10 其后的54比特用於子網ID 最后64位用於主機ID
范圍：只能在本站點內使用，不能在公網上使用
例如：在本地分配十個子網
1、FEC0:0:0:0001::/64
2、FEC0:0:0:0002::/64
3、FEC0:0:0:0003::/64
10、FEC0:0:0:000A::/64
本地站點地址被設計用於永遠不會與全球IPV6因特網進行通信的設備，比如：打印機、內部網服務器、網絡交換機等
4、未指定地址Unspecified address
形式：0:0:0:0:0:0:0:0
表示地址未指定，或者在寫默認路由時代表所有路由
5、回環地址Loopack address
形式：0:0:0:0:0:0:0:1
同IPV4中127.0.0.1地址的含義一樣，表示節點自已
6、內嵌IPV4地址的IPV6地址 IPv4 Compatible Address
1、IPV4兼容的IPV6地址--用於在IPV4網絡上建立自動隧道，以傳輸IPV6數據包。
其中高96bit設為0，后面跟32bit的IPV4地址
0000:0000:0000:0000:0000:0000:206.123.31.2
0000:0000:0000:0000:0000:0000:ce7b:1f02
由於這種機制不太好，現在已經不再使用，轉而采用更好的過渡機制
2、映射IPV4的IPV6地址--僅用於擁有IPV4和IPV6雙協議棧節點的本地范圍
其中高80bit設為0,后16bit設為1，再跟IPV4地址
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:206.123.31.2
0000:0000:0000:0000:0000:ffff:ce7b:1f01
EUI-64格式：擴展惟一標識符
在IPV6中，無狀態自動配置機制使用EUI-64格式來自動配置IPV6地址
所謂無狀態自動配置是指在網絡中沒有DHCP服務器的情況下，允許節點自行配置IPV6地址的機制。
EUI-64的構造規則--根據接口的MAC地址再加上固定的前綴來生成一個IPV6的地址
工作原理：自動將48bit的以太網MAC地址擴展成64bit，再掛在一個64bit的前綴后面，組成一個IPV6地址
一、將48位的MAC地址從中間分開，插入一個固定數值FFFE
0050:3EE4:4C00-->0050:3EFF:FEE4:4C00
二、將第7個比特位反轉，如果原來是0，就變為1,如果原來是1，就變為0
0050:3EFF:FEE4:4C00-->0250:3EFF:FEE4:4C00
三、加上前綴--FE80::0250:3EFF:FEE4:4C00 這就是一個完整的IPV6地址
反轉的原因：
在MAC地址中，第7比特為1表示本地管理，為0表示全球管理
在EUI-64格式中，第7位為1表示全球惟一，為0表示本地惟一
組播地址Multicast
在IPV6中沒有廣播，用組播來代替
前綴：FF00::/8 占用了0.38%的IPV6地址空間
1111 1111 4bit 4bit
｜→固定值←｜|→標志←| |→范圍←|
下面是一些組播指定地址：
FF02::1 all nodes 在本地鏈路范圍的所有節點
FF02::2 all routers 在本地鏈路范圍的所有路由器
FF02::5 all ospf routers
FF02::9 all rip routers 所有運行RIP的路由器
FF02::A all eigrp routers 所有運行eigrp的路由器
FF05::2 在一個站點范圍內的所有路由器
＜IPV6的基本命令＞
R1（config）#ipv6 unicast-routing 在路由器上開啟IPV6路由功能
R1（config-if）#ipv6 enable 在接口下啟用IPV6，會自動生成一個link-local地址
R1（config-if）#ipv6 address 2001::1/64 指定一個IP地址，配置后會自
show ipv6 interface e0 顯示IPV6接口的信息，包括IPV6地址，link-local地址，加入的組播地址及被請求節點組播地址
IPV6的路由：
<靜態路由>
建議寫法：
ipv6 route 2001::/64 2001::2 下一跳地址
<RIP>--ripng
在IPV6中使用UDP521端口，在IPV4中是520端口
使用組播地址：FF02::9
操作半徑15跳
ipv6 unicast-routing
ipv6 router rip ABC 必須要有一個進程號
int s1/0
ipv6 rip ABC enable 必須進入接口下開啟接口的RIP
Show ipv6 route
Show ipv6 route rip
<OSPF>
在IPV6中使用的是OSPFV3版
R1(config)#Ipv6 router ospf 110
R1(config-router)#Router-id 2.2.2.2 注意：必須使用一個類似IPV4地址的標識，必須手工指定，不能自動選
R1(config)#Int s0
R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0 也是在接口下宣告
R1(config)#Int lo0
R1(config-if)#Ipv6 ospf 110 area 0 環回口依然是主機路由，128位，可通過改網絡類型來改動
Show ipv6 route ospf
＜PAP認證＞以明文方式發送密碼
·PAP認證(PPP Password Authentication Protocol)：
主機和路由器之間，PAP是單向認證
路由器之間，PAP是雙向認證
1）在接口下啟用PPP封裝:
R2/R4(config-if)#encapsulation ppp
2）建立本地用戶數據庫，用戶名＆密碼
R2(config)#username R4 password R4 對方必須這個用戶名和密碼發給我才行
R4(config)#username R2 password R2
3）在接口下啟用PAP認證：
R2/R4(config-if)#ppp authentication pap
4）發送對方為自己建立的用戶名＆密碼：
R2(config-if)#ppp pap sent-username R2 password R2
＜CHAP認證＞(Challenge Handshake Authentication Protocol)
1）在R2和R4的Serial0:
R2/R4(config-if)#encapsulation ppp
2）建立用戶名＆密碼：
用戶名：對方的hostname（完全一致，區分大小寫）
密 碼：雙方要一致（注意空格，區分大小寫）
R2(config)#username R4 password cisco
R4(config)#username R2 password cisco
3）在接口啟用CHAP認證：
R2/R4(config-if)#ppp authentication chap