一、概述

　　IPv6能夠滿足不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜的體系化編址的需求，從IPv4編址到IPv6編址的轉(zhuǎn)換正在頻繁的發(fā)生，CISCO IOS從12.2(T)開始支持IPv6.

　　二、IPv6的優(yōu)點(diǎn)

　　1.提供更大的地址空間,能夠?qū)崿F(xiàn)plug and play和靈活的重新編址

　　2.更簡(jiǎn)單的頭信息,能夠使路由器提供更有效率的路由轉(zhuǎn)發(fā).

　　3.與mobile IP和IP sec保持兼容的移動(dòng)性和安全性

　　4.提供豐富的從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換和互操作的方?IPsec在IPv6中是強(qiáng)制性的.

　　三、IPv6編址

　　1.地址空間

　　地址長(zhǎng)度為128bits或16bytes

　　可分配的地址數(shù)量為:3.4x10的38次方

　　每個(gè)地球人可擁有的地址數(shù)量為:5x10的28次方

　　2.IPv6的地址格式

　　32個(gè)16進(jìn)制數(shù),每4個(gè)一段,共有8段,段與段之間以':'分隔

　　在每個(gè)段中的前導(dǎo)位0可以不寫

　　在同一個(gè)地址中,若干個(gè)連續(xù)的為0的段可以簡(jiǎn)寫為'::'

　　IPv6地址示例:

　　2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正確

　　2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正確

　　2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正確

　　2031::130f::09c0:876a:130b 錯(cuò)誤

　　0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正確

　　0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正確

　　四、IPv6的multicast

　　1.IPv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast

　　2.multicst使網(wǎng)絡(luò)的通信更有效率,IPv6有非常大的multicast地址空間

　　3.anycast簡(jiǎn)介:

　　多個(gè)路由器共享同一個(gè)unicast地址(一組多播轉(zhuǎn)發(fā)路由器)

　　所有的多播源都發(fā)送數(shù)據(jù)包到該unicast地址

　　路由器自動(dòng)選擇最近的多播轉(zhuǎn)發(fā)路由器到達(dá)目的

　　五、IPv6的地址聚合

　　多個(gè)地址前綴能夠匯總為一個(gè)地址前綴

　　地址聚合能夠增加路由選擇的效率和擴(kuò)展能力

　　六、IPv6的地址自動(dòng)配置功能

　　能夠使用data-link地址進(jìn)行編址

　　能夠進(jìn)行無(wú)沖突的地址自動(dòng)配置

　　plug and play(主機(jī)和路由器之間會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行地址前綴的請(qǐng)求和通告)

　　七、IPv6的地址更新

　　通過(guò)修改路由器通告的舊前綴的生存時(shí)間(減少其生存時(shí)間),同時(shí)通告一個(gè)新的前綴.

　　如果改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的前綴,可能需要改變dns

　　八、IPv6幀格式

　　1.簡(jiǎn)化的更有效率的頭信息

　　64bit的頭字段,更少的字段數(shù)

　　能夠?qū)崿F(xiàn)基于硬件的,有效率的處理

　　改善路由選擇的效率、性能和轉(zhuǎn)發(fā)速率

　　2.IPv4和IPv6頭信息的對(duì)比

　　IPv4一般使用12個(gè)頭字段,20bytes;IPv6使用8個(gè)頭字段,40bytes,其中有5個(gè)字段與IPv4相同,有3個(gè)新字段.

　　IPv6不執(zhí)行分片操作(fragmentation),因此沒(méi)有IPv4的fragmentation信息,IPv6使用一個(gè)發(fā)現(xiàn)處理過(guò)程來(lái)判定 和調(diào)整一個(gè)會(huì)話的最合適的MTU.

　　IPv6的發(fā)送方的發(fā)現(xiàn)處理功能會(huì)依據(jù)網(wǎng)絡(luò)返回的icmp消息自動(dòng)的調(diào)整MTU的大小.

　　IPv6的頭信息中沒(méi)有頭校驗(yàn)字段,依賴與上層和data link層來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?

　　3.IPv6頭格式

　　version字段:4bits

　　traffic class字段:8bits,類似于IPv4的TOS

　　flow label字段:20bits,新的20bits的字段,用由于多層交換和快速交換

　　payload length字段:16bits,類似于IPv4的TOTAL LENGTH字段

　　next header字段:8bits,類似于IPv4的PROTOCOL字段,用于識(shí)別IPv6的上層信息類型.

　　hop limit字段:8bits,類似于IPv4的TTL字段,

　　source address字段:128bits

destination address:128bits

　　4.IPv6擴(kuò)展頭信息

　　IPv6可以有很多類型的擴(kuò)展頭信息,并且可以同時(shí)使用多種擴(kuò)展頭信息,應(yīng)用的順序如下:

　　1)IPv6 header

　　2)hop-by-hop options header

　　3)destination options header

　　4)routing header

　　5)fragment header

　　6)authentication header 

　　7)encapsulating security payload header

　　8)destination options header

　　9)upper-layer header

　　九、IPv6和IPv4的互操作能力

　　1．概述

　　從IPv4到IPv6有豐富的轉(zhuǎn)換手段 

　　使用dual stack或者6to4 tunnel能夠進(jìn)行平滑轉(zhuǎn)換

　　使用NAT能夠使IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)通信

　　2.IOS dual stack

　　dual stacked: 如果在一個(gè)接口上同時(shí)配置IPv4和IPv6,該接口被稱為dual stacked.

　　Cisco router需要使用全局命令: IPv6 unicast routing 啟用IPv6

　　使用接口命令分配IPv6地址: IPv6 address <IPv6-address[/prefix length]>

　　3.overlay tunnel(覆蓋式隧道)

　　通過(guò)一個(gè)IPv4的主干網(wǎng)絡(luò)連接兩個(gè)IPv6的網(wǎng)絡(luò)

　　把IPv6的數(shù)據(jù)包封裝在IPv4的數(shù)據(jù)包中傳輸方法

　　隧道的兩端都需要使用dual-stack接口

　　隧道的兩端都需要配置IPv4和IPv6地址

　　4.使用6to4 tunnel連接IPv6網(wǎng)絡(luò)

　　使用IPv4網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸IPv6數(shù)據(jù)包

　　是一種自動(dòng)建立隧道的方法

　　隧道的兩端需要使用固定的IPv6前綴(2002+2字節(jié)的本地邊界路由器的IPv4地址)

　　被邊界路由器轉(zhuǎn)發(fā)的IPv6數(shù)據(jù)包的目的地址中含有目的邊界路由器的IPv4地址

　　本地邊界路由器自動(dòng)取出該目的IPv4地址,將IPv6包封裝在IPv4包中轉(zhuǎn)發(fā)

　　目的邊界路由器會(huì)拆封所收到的IPv4數(shù)據(jù)包,并轉(zhuǎn)發(fā)給目的IPv6主機(jī).

　　十、IPv6 路由協(xié)議和IOS需求

　　Integrated isis for IPv6 12.0(22)s and 12.2(8)T

　　BGP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　RIP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　Static route for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　目前,IPv4和IPv6路由協(xié)議的相互再發(fā)布是不支持的.