华为 IPv6与IPv4

猛兽总是独行,牛羊才成群结队。 —鲁迅

文章目录

一、前言
二、IPv6地址表示方法
三、IPv4&IPv6报头对比
四、拓扑
五、基本配置与分析
六、ICMPv6协议
七、跟踪邻居状态
八、IPv6地址分类

一、前言

1.IPv6是网络层协议第二代标准，也成为IPng。
2.IPv6协议对IPv4协议进行了优化。
3.IPv4地址已经耗尽，部署IPv6大势所趋。

二、IPv6地址表示方法

1、IPv6地址表示方法
（1）IPv6地址包括128比特，由冒号分割成8段，每段4个16进制数 2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B
2、IPv6压缩格式
（1）每组中的前导“0”都可以省略
2031:0:130F:0:0:9C0:876A:130B
（2）地址中包含的连续两个或多个均为0的组，可以用双冒号“::”来代替
2031:0:130F::9C0:876A:130B

三、IPv4&IPv6报头对比

序号	IPv4	IPv6
1	Version：4bit—版本号	Version：4bit
2	IHL：4bit—报头长度	无
3	Type of Service：8bit–服务类型	Traffic class:8bit–流量类别
4	Total Length:16bit–总长度	无
5	dentification：16bit–标识	无
6	Flags：3bit–标志位	无
7	Fragment Offset：12bit–片偏移	无
8	Time to Live:8bit–生存时间	Hop limit:8bit–跳数限制
9	Protocol:8bit–协议	无
10	Header Checksum:16bit–首部检验和	无
11	Source Address:32bit–源IP地址	Source Address:128bt—该字段表示该报文的源地址
12	Destination Address:32bit–目的IP地址	Destination Address:128bit–该字段表示该报文的目的地址
13	Options:可变–选项字段	无
14	Padding:可变–填充字段，全填0	Extension Headers:可变–扩展报头
15	无	Flow Label:20bit–流标签
16	无	Payload length:16bit–该字段表示有效载荷的长度
17	无	Next header:8bit–下一报头

IPv4报文头格式

IPv6报文头格式

ICMPv6使用Type字段来标识报文类型，根据Type字段的取值，可以将ICMPv6报文分为两大类：一类是差错报文，另一类是信息报文。

	MAC地址	IPv4	IPv6
长度	48位（6个字节）	32位	128位
进制	十六进制	二进制	十六进制
单播地址	第8位为1	全局唯一	：：1
组播地址	第8位为1	239.0.0.0-239.255.255.255	FF00::/8

四、拓扑

五、基本配置与分析

[AR-3]ipv6
[AR-3]ospfv3 1
[AR-3-ospfv3-1]router-id 3.3.3.3
[AR-3-ospfv3-1]quit
[AR-3]int g0/0/1
[AR-3-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 enable
[AR-3-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2030::3 64
[AR-1-GigabitEthernet0/0/1]ospfv3 1 a 1
[AR-3-GigabitEthernet0/0/1]quit
[AR-3]int g0/0/1
[AR-3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 23.1.1.3 24
[AR-3-GigabitEthernet0/0/1]quit
[AR-3]ospf 1
[AR-3-ospf-1]a 0
[AR-3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 23.1.1.3 0.0.0.0

AR-1 Ping AR-3(2030::3)

IPv6

IPv4

六、ICMPv6协议

邻居发现ND（RFC2461）

Type=133 路由器请求（Router Solicitation）
Type=134 路由器公告（Router Advertisement）
Type=135 邻居请求（Neighbor Solicitation）
Type=136 邻居公告（Neighbor Advertisement）
Type=137 重定向（Redirect）

多播侦听发现协议MLD（RFC2710）

Type=130 多播听众查询
Type=131 多播听众报告
Type=132 多播听众退出

七、跟踪邻居状态

邻居状态有5种(RFC2461)

1.INCOMPLETE 未完成
2.REACHABLE 可达
3.STALE 陈旧
4.DELAY 延迟
5.PROBE 探查

例子：节点A要访问节点B，A的缓存中无B的条目，下图是邻居状态机的变化

A先发送NS，并生成缓存条目，状态为 Incomplete
若B回复NA，则 Incomplete->Reachable，否则10s后Incomplete->Empty，即删除条目
经过ReachableTime(30S)，B的条目状态Reachable->Stale
或者在Reachable状态，收到B的非请求NA，且链路层地址不同，则马上->Stale
在Stale状态若A要向B发送数据，发送数据，并从Stale->Delay，等待应用层的提示信息，表示邻居可达。
在Delay_First_Probe_Time(默认5秒)内，若有NA应答或者应用层的提示信息，则Delay->Reachable；无应用层提示信
息，Delay->Probe；
在Probe状态，每隔RetransTimer(默认1秒)发送单播NS，发送MAX_UNICAST_SOLICIT（缺省3个）个后再等
RestransTimer，有应答则Probe->Reachable，否则进入Empty，即删除表项

八、IPv6地址分类

预定义组播地址

Node-local

所有节点的组播地址： FF01:0:0:0:0:0:0:1
所有路由器的组播地址： FF01:0:0:0:0:0:0:2

Link-local

所有节点的组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:1
所有路由器的组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:2
Solicited-Node组播地址： FF02:0:0:0:0:1:FFXX:XXXX
所有OSPF路由器组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:5
所有OSPF的DR路由器组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:6
所有RIP路由器组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:9
所有PIM路由器组播地址： FF02:0:0:0:0:0:0:13