站点图标 moneyslow.com

IPv6基础知识(非常全面简单易懂的IPv6教程)

IPv6 基础知识

IPv6 基础知识

整个 IPv6 地址的长度一共 128 位,前 64 位通常用于 IPv6 地址的前缀和子网,所有单播地址(全球公网地址)中子网必须是 64 位,而后 64 位则通常作为接口(通俗的讲,这用于标记到底是哪个设备)。

IPv6 地址分为三大类:组播、单播、任意播(也称泛播)。
单播可分为:全球单播地址、本地链路地址、站点本地地址、回环地址、未指定地址、内嵌 IPv4 地址。

缩写:一个 IPv6 地址中间可能包含很长的一段 0,可以把连续的一段 0 压缩为 ::。但为保证地址解析的唯一性,地址中 :: 只能出现一次。另外,每个冒号之间的数据,如果前面是 0,那么可以省略,比如 :801: 的完整表示是 :0801:。当全部是 0 时,则可以只用一个 0 表示,比如 :0000: 可以表示位 :0:。

单播地址:IPv6 公网地址(全球单播地址,Aggregatable Global Unicast Addresses)可在全球范围内路由和到达的,相当于 IPv4 里面的 global addresses,前三个 bit 是 001。

IPv6 公网地址(全球单播地址):地址范围为:2xxx:xxxxx/3 ~ 3FFF::FFFF;其中 2001::/16 为 IPv6 因特网地址。
接口标识符指 64 位的 MAC 地址,或者是基于 48 位 MAC 地址扩展为 64 位(EUI 64)。在全球单播地址中,如 2001:BCFF:FEA6::/48 表示一个 IPv6 路由前缀,如 2001:BCFF:FEA6:6C01::/64 表示一个 IPv6 子网前缀。

链路本地地址:fe80 开头的 IPv6 地址是链路本地地址(link local address),就像 169.254.0.0/16,是设备在本地网络中通讯时用的地址,是这个网段里没人给你分配 IP,自动协商的地址,其地址不能在网络上路由,IPv6 的路由器不会转发链路本地地址的数据包,也就是说通常无法用于上网。
LLA 是本地链路的地址,是在本地网络通讯的,不通过路由器转发,因此 IPv4 下网关为 0.0.0.0,掩码为 255.255.0.0。
当一个节点启用 IPv6 时自动生成链路本地地址,格式如下,64 位扩展由 MAC 地址按照 EUI 64 转换而来:

IPv6 链路本地地址

站点本地地址:对于无法访问 Internet 的本地网络,可以使用站点本地地址(Site-Local Addresses),这个相当于 IPv4 里面的 private address(10.0.0.0/8、172.16.0.0/12 和 192.168.0.0/16)。站点本地地址的前 10 个 bit 是 1111 1110 11,最后是 16 位的子网 ID 和 64 位的接口 ID,所以它的前缀是 FEC0::/48。类似于 IPv4 中的私有地址,仅在内部网络使用。
对于 IPv6 本地站点地址的配置,必须通过 DHCPv6 进行地址的分配、无状态的前缀公告、或者手工的进行配置。

唯一本地地址:唯一的本地 IPv6 单播地址(ULA,Unique Local IPv6 Unicast Address)在 RFC4193 中标准化了一种用来在本地通信中取代单播站点本地地址的地址,其概念上相当于私有 IP,仅能够在本地网络使用,在 IPv6 Internet 上不可被路由。
上面提到的站点本地地址由于起初的标准定义模糊而被弃用,而后 RFC 又重新定义了唯一本地地址以满足本地环境中私有 IPv6 地址的使用。
ULA 拥有固定前缀 FC00::/7,分为两块:FC00::/8 暂未定义,FD00::/8 定义如下:

ULA 目前拥有固定前缀 FD00::/8,后面跟一个被称为全局 ID 的 40 位随机标识符。

回环地址:回环地址(Loopback address)回环地址 ::1 用于标识一个回环接口,可以使一个节点可以给自己发送数据包,相当于 IPv4 的回环地址 127.0.0.1。

未指定地址:未指定地址(Unspecified address)为 0:0:0:0:0:0:0:0 或者 :: 当一个有效地址还不能确定,一般用未指定地址作为源地址,未指定地址不能作为一个目标地址来使用。

兼容 IPv4 的地址:IPv4 映射地址(IPv4-mapped address)形如 ::w.x,y.z,这里的 w.x.y.z 是 IPv4 公共地址的十进制点号表示法,用于 IPv6 / IPv4 节点们(同时支持)在使用仅支持 IPv4 的网络上用 IPv6 的协议进行通信。
IPv6 地址与 IPv4 地址并没有公式进行对应,也就是说两者之间并没有绝对的映射关系,事实证明这种技术不是个好主意,RFC4291 中废弃了对这类地址的使用。

IPv4 映射地址:IPv4 映射地址(IPv4-mapped address)形如 ::FFFF:w.x.y.z,这里的 w.x.y.z 是 IPv4 公共地址的十进制点号表示法,用于一个仅支持 IPv4 的节点表现为一个 IPv6 的节点。

6over4 地址:形如 [64bit-prefix]:0:0:WWXX:YYZZ,其中的 WWXX:YYZZ是 w.x.y.z IPv4 公共地址的十进制点号表示法,用于一个使用 6to4 协议的隧道机制的节点。

6to4地址:形如 2002:WWXX:YYZZ:[SLA ID]:[Interface ID],用于表示一个使用 6to4 协议的隧道机制节点。

多播 IPv6 地址:多播 IPv6 地址(Multicast IPv6 Addresses)的前 8 个 bit 为 1111 1111,其中:

FF01:: 到 FF0F:: 的多播地址是保留专用地址;
FF01::1 为节点本地范围所有节点多播地址;
FF02::1 为链路本地范围所有节点多播地址;
FF01::2 为节点本地范围所有路由器多播地址;
FF02::2 为链路本地范围所有路由器多播地址;
FF05::2 为站点本地范围所有路由器多播地址。

IPv6 多播地址

发现邻居:
ping 多播地址 ff02::1 可以发现其它节点:
~# ping ff02::1%eth0

ping 完之后可以查看邻居列表:
~# ip -6 neigh

运营商 IPv6 地址
电信:240e 开头(240e::/20)
移动:2409 开头(2409:8000::/20)
联通:2408 开头(2408:8000::/20)

前缀
下列前缀已留作特殊用途:
2002::/16 指示后跟 6to4 路由前缀;
3ffe::/16 用于 6bone 测试目的的前缀;
fe80::/10 指示后跟链路本地地址;
ff00::/8 指示后跟多点传送地址。

地址分配
IPv6 的一个主要特征就是允许主机自动配置接口。通过相邻节点搜索,主机可以在本地链路上查找 IPv6 路由器并请求站点前缀。在自动配置过程中,主机将执行以下操作:

为每个接口创建链路本地地址,该操作不要求链路上有路由器;
检验地址在链路上是否唯一,该操作不要求链路上有路由器;
确定全局地址是应通过无状态机制、有状态机制还是这两种机制来获取(要求链路上有路由器)。

IPv6 地址的分配方式主要是两种:

本文来源:https://wiki.zohead.com/%E6%8A%80%E6%9C%AF/%E7%BD%91%E7%BB%9C/IPv6%E5%9F%BA%E7%A1%80%E7%9F%A5%E8%AF%86.md

退出移动版