IPV6地址格式詳解


<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

內嵌IPV4地址的IPV6地址
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:1f01
   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

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

<IPV6的地址類型>
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:
  -Unspecified Address                    0:0:0:0:0:0:0:0/128 => ::/128
  -Loopback Address                     0:0:0:0:0:0:0:1/128 => ::1/128
  -IPv4 Compatible Address                 ::192.168.30.1  => ::C0A8:1E01
  -Link Local Address                    FE80::/10(前10位以FE80開頭)
  -Site Local Address (Private)              FEC0::/10
   -Aggregate Global Unicast Address   2xxx:xxxxx/3  -  3FFF: :FFFF
    2001::/16  IPV6因特網地址
    2002::/16  6to4過渡地址

以下是一些單播地址的具體說明:
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。

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link-local地址

例如:MAC地址--0010.7b80.032f以此為例來生成一個IPV6地址
1、將MAC地址從中間分為兩段,0010.7b和80.032f
2、在兩段的中間加入ff.fe--0010.7b.ff.fe.80.032f
3、將第7個比特位轉換(0轉1,1轉0)--0210.7bff.fe80.32f
4、加上前綴--FE80::0210:7BFF:FE80:032F這是link-local地址
再生成被請求節點的組播地址--FF02::1:FF80:32F直接將后24位移下來就可

R1(config-if)#ipv6 address FE80:0:0:0:0123:0456:0789:0abc link-local   手工指定link-local地址


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

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--3FFFF: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

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

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

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←|

標志位為0000表示是永久保留的組播地址,分配給各種技術使用
標志位為0001表示是用戶可自定義的臨時組播地址

范圍段定義了組播地址的范圍,其定義如下:

二進制    十六進制    范圍類型
0001          1       本地接口范圍
0010          2       本地鏈路范圍
0011          3       本地子網范圍     
0100          4       本地管理范圍
0101          5       本地站點范圍
1000          8       組織機構范圍
1110          E       全球范圍

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


被請求節點的組播地址solicited-node multicast address--重要的東東
一種特殊的組播地址,對於節點或路由器的接口上配置的每個單播和任意播地址,都會自動生成一個對應的被請求節點組播地址。注意link-local address也會生成一個被請求節點的組播地址。

工作范圍:只在本地鏈路上有效
特點 :
1 在本地鏈路上,被請求接點的組播地址中只包含一個用戶
2 只要知道一個接點的ipv6地址,就能計算出他的被請求節點的組播地址
作用:1、在IPV6中,沒有ARP。ICMP代替了ARP的功能,被請求節點的組播地址被節點用來獲得相同本地鏈路上鄰居節點的鏈路層地址
      2、用於重復地址檢測DAD,在使用無狀態自動配置將某個地址配置為自已的IPV6地址之前,節點利用DAD驗證在其本地鏈路上該地址是否已經被使用。

前綴:FF02:0000:0000:0000:0000:0001:FFxx:xxxx/104
      FF02::1:FFxx:xxxx/104

如何產生:被請求節點組播地址的前104位固定,將IP地址的后24位移下來填充到后面就可以了
   例如:IPv6---2001::1234:5678/64
   被請求節點組播地址---FF02::1:FF34:5678/104
   其中FF02::1:FF為固定部分,共104位

組播IP地址到MAC地址的映射:

映射規則:組播MAC地址的前16位固定為0x3333,將組播IPV6地址的后32位直接映射到組播MAC地址的后32位就可以了。
例:IPV6地址為--FF12::1234:5678/64
    對應的組播MAC地址為--3333:1234:5678
    0x3333為固定前綴

例:所有節點的組播地址:FF02::0001
    對應的組播MAC地址:3333:0000:0001

任意播地址Anycast address
應用在one-to-nearest(一到近)模式

組播的接受對象是一組成員,是個群體.任意播是多個設備共享一個地址.分配IPv6單播(unicast)地址給擁有相同功用的一些設備.發送方發送一個以任意播為目標地址的包,當路由器接受到這個包以后,就轉發給具有這個地址的離它最近的設備.單播地址用來分配任意播地址.對於那些沒有配備任意播的的地址就是單播地址;但是當一個單播地址分配給不止一個接口的時候,單播地址就成了任意播地址。

例如:Mobile方面的特性,移動設備漫游到其他區域,不必接入原始的接入點,只需要找到最近的即可。

必須的IPV6地址:

一旦節點啟用IPV6,那么接口就會自動生成下列地址
1、本地鏈路地址
2、回環地址
3、所有節點多播地址FF01::1和FF02::1

如果接口配了一個IPV6的單播地址,還會產生被請求節點的組播地址

EUI-64格式:
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。
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
MAC地址是48位的,從中間斷開各24位,在中間加上FF FE,再把加上后地址的第7位0改成1,如果是1則改成0

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

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表示本地唯一
 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM