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IPv6
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目录
概述 .................................................................................................................................................. 1
IPv6 地址格式 ................................................................................................................................... 2
IPv6 地址表示方法 ........................................................................................................................... 3
IPv6 地址类型 ................................................................................................................................. 11
配置 IPv6 地址 ................................................................................................................................ 15
IPv6 静态路由 ................................................................................................................................. 18
IPv6 静态路由配置实验 ................................................................................................................. 19
IPv6 RIP (RIPng) ............................................................................................................................... 23
IPv6 OSPF (OSPFv3) .................................................................................................................. 31
IPv6 EIGRP (EIGRP v6) ..................................................................................................................... 45
IPv6 BGP .......................................................................................................................................... 53
IPv6 隧道 ......................................................................................................................................... 65
IPv6 组播 ......................................................................................................................................... 82
概述
在我们现有的网络中,几乎所有网络都使用 IP 协议作为通信的地址协议,我们的
网络使用 IP 来表示地址信息,每一个节点都应该分配一个唯一的地址,才能保证通
信正常。现在正常使用的 IP 协议为版本 4,用 32 位来表示,地址空间为 65536×
65536,结果约为 42.9 亿,需要说明的是,虽然地址共有 42.9 亿之多,但并不表示
这些地址可以供 42.9 亿个节点使用,因为我们的地址是分网段的,也就是说即使在
一个节点的情况下,分配地址时,也是分配一个网段而不是一个地址,所以这样就
使得版本 4 的 IP 地址一下子变得空间陕小,再加了有相当一部分地址是不可用的,
那么随着网络的迅速膨胀,IP ver4 的地址空间变得几乎快耗尽了。在这样的情况下,
出现了一些如 VLSM 子网技术,NAT 网络地址翻译技术,试图来缓和地址空间的快
速消耗。与此同时,人们也开发出了一个地址空间更为庞大的 IP 协议,这个协议拥
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有比 IP ver4 多出数倍的地址空间,来解决网络地址匮乏的问题,这个 IP 协议就是
IP 版本 6,即 IPv6。
IPv6 地址格式
IPv6 拥有更为庞大的地址空间,是因为 IPv4 只是采用 32 位来表示,而 IPv6 采用
128 位来表示,这样大的一个地址空间,几乎可以容纳无数个节点。正因为 IPv6 使
用了 128 位来表示地址,在表示和书写上面具有相当的困难,原来的 IPv4 使用 10
进制来表示,而 IPv6 由于地址太长,则采用 16 进制来表示,但无论我们如何表示,
计算机都是处理二进制。因为 10 进制表示时,使用 0 到 9 共十个数字来表示,而
16 进制需要在 10 进制原有的基础上多出 6 个数字,即需要多出 11,12,13,14,15,这
6 个数字则采用字母的形式来表示,分别为
A(表示 10),B(表示 11),C(表示 12),D(表示 13),E(表示 14),F(表示 15),这些字母
是不区别大小写的。
但是由于 IPv6 拥有 128 位的长度,所以不能直接表示,必须像 IPv4 那样进行分
段表示。IPv6 将整个地址分为 8 段来表示,每段之间用冒号隔开,每段的长度为 16
位,表示如下:
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX
从上面可以看出,IPv6 中每一个段是 16 位,每段共四个 X,其中 X 使用 4 bit 表
示,一个 X 就表示一个数字或字母,一个完整的地址共 128 bit。
一个 X 使用 4 bit 表示,那么 XXXX 的取值范围就应该从 0000 到 FFFF。
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IPv6 地址表示方法
对于一个完整的 IPv6 地址,需要写 128 位,已经被分成了 8 段,每段 4 个字符,
也就是说完整地表示一个 IPv6 地址,需要写 32 个字母,这是相当长的,并且容易
混淆和出错,所以 IPv6 在地址的表示方法上,是有讲究的,到目前为止,IPv6 地址
的表示方法分为三种,分别是:
1.首选格式
2.压缩表示
3.IPv4 内嵌在 IPv6 中
下面分别详细介绍这三种 IPv6 地址表示方法:
1.首选格式
首选格式的表示方法其实没有任何讲究,就是将 IPv6 中的 128 位,也就是共 32
个字符完完整整,一个不漏地全写出来,比如下面就是一些 IPv6 地址的首选格式表
示形式:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
2001:0410:0000:1234:FB00:1400:5000:45FF
3ffe:0000:0000:0000:1010:2a2a:0000:0001
FE80:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0009
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FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
从上面 IPv6 地址的首选格式表示中可以看出,每一个地址,都将 32 个字符全部
写了出来,即使地址中有许多个 0,或者有许多个 F,也都一个不漏地写了出来,由
此可见,首选格式只需要将地址完整写出即可,没有任何复杂的变化,但是容易出
错。
2.压缩格式
从前面一个 IPv6 地址表示方法首选格式表示方法中可以看出,一个完整的 IPv6
地址中,会经常性的出现许多个 0,而我们知道,许多时候,0 是毫无意义的,0 表
示没有,写出来,也表示没有,不写,也同样表示没有,那么我们就考虑能否将不
影响地址结果的 0 给省略不写,这样就可以大大节省时间,也方便人们阅读和书写,
这样的将地址省略 0 的表示方法,称为压缩格式。
而压缩格式的表示中,分三种情况,下面来分别介绍三种压缩格式:
第一种情况:
在 IPv6 中,地址分为 8 个段来表示,每个段共 4 个字符,但是一个完整的 IPv6
地址会经常碰到整个段 4 个字符全部都为 0,所以我们将整个段 4 个字符全部都为
0 的使用双冒号::来表示,如果连续多个段全都为 0,那么也可以同样将多个段都使
用 双冒号::来表示,如果是多个段,并不需要将双冒号写多次,只需要写一次即可,
比如一个地址 8 个段,其中有三个段全都为 0,那么我们就将这全为 0 的三个段共
48 位用::来表示,再将其它 5 个段照常写出即可,当计算机读到这样一个不足 128
位的地址时,比 128 位少了多少位,就在::的地方补上多少个 0,比如上面的::代
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替为 48 位,那么计算机就会在这个地址的::位置补上 48 位的 0,这样就正确地将
地址还原回去了。
下面来看一些整个段 4 个字符都为 0 的 IPv6 地址使用压缩格式来表示:
例 1:
压缩前:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000
压缩后:
::
说明:可以看出,由于这个地址的 8 个段全部都为 0,所以只用::就将整个地址表
示出来,当计算机拿到这个压缩后的地址时,发现比正常的 128 位少了 128 位,那
么就会在::的地方补上 128 个 0,结果为:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000
可以看出,计算机还原的地址就是压缩之前的真实地址。
例 2:
压缩前:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001
压缩后:
::0001
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qq_39068471
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