IPv6網(wǎng)絡(luò)地址協(xié)議從入門到精通
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IPv6(Internet Protocol Version 6,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6)是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的第二代標準協(xié)議(IPv6協(xié)議規(guī)范),也被稱為IPng(IP Next Generation,下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議),它是IPv4的升級版本,和IPv4之間最顯著的區(qū)別就是IP地址的長度從32比特位增加到了128比特位。 像我們配置IPv4地址時,IP地址的掩碼長度為1-32位,也就是最多有2的32次方個IPv4地址。當然,這么表述也不嚴謹,IPv4地址的第一位不能是0,這一下就少了256分之一的地址。 而配置IPv6地址時,我們有了更豐富的配置方式,比如IPv6支持有狀態(tài)地址配置、無狀態(tài)地址配置和手工配置。 有狀態(tài)地址配置一般指從DHCPv6服務(wù)器獲取IPv6地址及相關(guān)信息的方式,也就是dhcp-alloc。 無狀態(tài)地址配置是指主機根據(jù)自己的鏈路層地址及路由器發(fā)布的前綴信息自動配置IPv6地址及相關(guān)信息。 這里我們可以看到IPv6地址被表示為以冒號(:)分隔的一連串十六進制數(shù)。完整的IPv6地址被分為8組,每組的16比特位用4個十六進制數(shù)來表示,組和組之間用冒號隔開。 可以看到,上圖中的IPv6地址只有5組,其實這是為了簡化IPv6地址表示而采用的一種處理方式,也就是每組中的前面幾個“0”可以省略,而且如果地址中包含一組或連續(xù)多組均為0的組,則可以用雙冒號“::”來代替。那如果我們把IPv6地址FE80::20C:29FF:FE0B:96B7還原成完整的IPv6地址應(yīng)該是FE80:0000:0000:0000:020C:29FF:FE0B:96B7。 需要注意的是,在一個IPv6地址中只能使用一次雙冒號“::”,否則當設(shè)備將“::”轉(zhuǎn)變?yōu)?以恢復(fù)成128位地址時,將無法確定“::”所代表的0的個數(shù)。 同時,我們也發(fā)現(xiàn)這兩個IPv6地址都是以FE80打頭的,這種屬于鏈路本地地址,默認前綴為FE80::/10,二進制格式為:1111(F)1110(E)10(補上后面6位就是80),所以第一組數(shù)字范圍介于FE80-FEBF的都是鏈路本地地址,主要用于實現(xiàn)與本鏈路上其他主機的通信,是不能作為全球單播地址使用的。類似的可以理解為IPv4地址里面的127.0.0.0/8。 所以,不要單純以為只有FE80打頭的是,不信看下面這張圖。 這里就提到了手工配置IPv6地址,從上圖中可以看到,地址前綴的表示方式為:IPv6地址/前綴長度。其中,前綴長度是一個十進制數(shù)(取值范圍為1-128),表示IPv6地址最左邊多少位為地址前綴。 在手工配置IPv6地址時,需要配置地址前綴與接口標識。其中,地址前綴相當于IPv4地址中的網(wǎng)絡(luò)號碼字段部分,接口標識相當于IPv4地址中的主機號碼部分。 以fe11::1703:1/120為例,地址前綴為fe11::1703:0/120,前綴長度為120,也可以稱之為子網(wǎng);接口標識為1,完整的接口標識為00000001(二進制)、01(十六進制)。 每個接口可以有多個IPv6地址,像下面這樣。 然后我們給另一臺路由器配置一個本地地址,可以看到VSR2是沒有全球單播地址的。 然后我們測試一下兩臺主機的互通情況。 簡單理解一下,源IP地址和目的IP地址都必須為全球單播地址,主機間是無法通過鏈路本地地址進行通信的。 查看IPv6路由表,可以看到FE80::/10的下一跳是本地,另一個特殊的::1/128就是本地環(huán)回地址,還有一個特殊的FF00::/8就是組播地址了。 手工配置IPv6地址的另一種方式是采用EUI-64格式,這也算是一種半自動的方式,其中接口的IPv6地址的前綴需要手工配置,而接口ID則由接口自動生成。 看著后面這一串好長啊,其實接口ID是由MAC地址根據(jù)一定的規(guī)則生成,且此接口ID具有全球唯一性。 查看一下接口的MAC地址,可以發(fā)現(xiàn)采用EUI-64格式生成的IPv6地址的后6位和MAC地址是一致的,具體算法就不可得知了。但是接口ID由MAC地址產(chǎn)生,并且接口ID始終不變,這就存在了一定的安全隱患。 當接口下配置了多個全球單播地址時,手工配置的全球單播地址(包括采用EUI-64格式形成的全球單播地址)的優(yōu)先級高于自動生成的全球單播地址。如果在接口已經(jīng)自動生成全球單播地址的情況下,手工配置前綴相同的全球單播地址,不會覆蓋之前自動生成的全球單播地址。如果刪除手工配置的全球單播地址,設(shè)備還可以使用自動生成的全球單播地址進行通信。 好了,到這里你應(yīng)該已經(jīng)熟練掌握了IPv6地址的基本知識點,我們最后測試一下VSR1和VSR2的通信吧。 可以看到,在進行ping測試時,會顯示所使用的源地址信息。 該文章在 2024/3/14 10:23:45 編輯過 |
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