IPv6 IE學習必讀

2022-12-29 02:00:06 字數 4656 閱讀 9713

ipv6

目錄概述 1

ipv6位址格式 2

ipv6位址表示方法 3

ipv6位址型別 11

配置ipv6位址 15

ipv6靜態路由 18

ipv6靜態路由配置實驗 19

ipv6 rip (ripng) 23

ipv6 ospf (ospfv3) 31

ipv6 eigrp (eigrp v6) 45

ipv6 bgp 53

ipv6隧道 65

ipv6組播 82

在我們現有的網路中,幾乎所有網路都使用ip協議作為通訊的位址協議,我們的網路使用ip來表示位址資訊,每乙個節點都應該分配乙個唯一的位址,才能保證通訊正常。現在正常使用的ip協議為版本4,用32位來表示,位址空間為65536×65536,結果約為42.9億,需要說明的是,雖然位址共有42.

9億之多,但並不表示這些位址可以供42.9億個節點使用,因為我們的位址是分網段的,也就是說即使在乙個節點的情況下,分配位址時,也是分配乙個網段而不是乙個位址,所以這樣就使得版本4的ip位址一下子變得空間陝小,再加了有相當一部分位址是不可用的,那麼隨著網路的迅速膨脹,ip ver4的位址空間變得幾乎快耗盡了。在這樣的情況下,出現了一些如vlsm子網技術,nat網路位址翻譯技術,試圖來緩和位址空間的快速消耗。

與此同時,人們也開發出了乙個位址空間更為龐大的ip協議,這個協議擁有比ip ver4多出數倍的位址空間,來解決網路位址匱乏的問題,這個ip協議就是ip版本6,即ipv6。

ipv6擁有更為龐大的位址空間,是因為ipv4只是採用32位來表示,而ipv6採用128位來表示,這樣大的乙個位址空間,幾乎可以容納無數個節點。正因為ipv6使用了128位來表示位址,在表示和書寫上面具有相當的困難,原來的ipv4使用10進製來表示,而ipv6由於位址太長,則採用16進製制來表示,但無論我們如何表示,計算機都是處理二進位制。因為10進製表示時,使用0到9共十個數字來表示,而16進製制需要在10進製原有的基礎上多出6個數字,即需要多出11,12,13,14,15,這6個數字則採用字母的形式來表示,分別為

a(表示10),b(表示11),c(表示12),d(表示13),e(表示14),f(表示15),這些字母是不區別大小寫的。

但是由於ipv6擁有128位的長度,所以不能直接表示,必須像ipv4那樣進行分段表示。ipv6將整個位址分為8段來表示,每段之間用冒號隔開,每段的長度為16位,表示如下:

***x:***x:***x:***x:***x:***x:***x:***x

從上面可以看出,ipv6中每乙個段是16位,每段共四個x,其中x使用4 bit表示,乙個x就表示乙個數字或字母,乙個完整的位址共128 bit。

乙個x使用4 bit表示,那麼***x的取值範圍就應該從0000 到 ffff。

對於乙個完整的ipv6位址,需要寫128位,已經被分成了8段,每段4個字元,也就是說完整地表示乙個ipv6位址,需要寫32個字母,這是相當長的,並且容易混淆和出錯,所以ipv6在位址的表示方法上,是有講究的,到目前為止,ipv6位址的表示方法分為三種,分別是:

1.首選格式

2.壓縮表示

內嵌在ipv6中

下面分別詳細介紹這三種ipv6位址表示方法:

1.首選格式

首選格式的表示方法其實沒有任何講究,就是將ipv6中的128位,也就是共32個字元完完整整,乙個不漏地全寫出來,比如下面就是一些ipv6位址的首選格式表示形式:

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

ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff

從上面ipv6位址的首選格式表示中可以看出,每乙個位址,都將32個字元全部寫了出來,即使位址中有許多個0,或者有許多個f,也都乙個不漏地寫了出來,由此可見,首選格式只需要將位址完整寫出即可,沒有任何複雜的變化,但是容易出錯。

2.壓縮格式

從前面乙個ipv6位址表示方法首選格式表示方法中可以看出,乙個完整的ipv6位址中,會經常性的出現許多個0,而我們知道,許多時候,0是毫無意義的,0表示沒有,寫出來,也表示沒有,不寫,也同樣表示沒有,那麼我們就考慮能否將不影響位址結果的0給省略不寫,這樣就可以大大節省時間,也方便人們閱讀和書寫,這樣的將位址省略0的表示方法,稱為壓縮格式。

而壓縮格式的表示中,分三種情況,下面來分別介紹三種壓縮格式:

第一種情況:

在ipv6中,位址分為8個段來表示,每個段共4個字元,但是乙個完整的ipv6位址會經常碰到整個段4個字元全部都為0,所以我們將整個段4個字元全部都為0的使用雙冒號::來表示,如果連續多個段全都為0,那麼也可以同樣將多個段都使用雙冒號::來表示,如果是多個段,並不需要將雙冒號寫多次,只需要寫一次即可,比如乙個位址8個段,其中有三個段全都為0,那麼我們就將這全為0的三個段共48位用::

來表示,再將其它5個段照常寫出即可,當計算機讀到這樣乙個不足128位的位址時,比128位少了多少位,就在::的地方補上多少個0,比如上面的::代替為48位,那麼計算機就會在這個位址的::

位置補上48位的0,這樣就正確地將位址還原回去了。

下面來看一些整個段4個字元都為0的ipv6位址使用壓縮格式來表示:

例1:壓縮前:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

壓縮後:

::說明:可以看出,由於這個位址的8個段全部都為0,所以只用::

就將整個位址表示出來,當計算機拿到這個壓縮後的位址時,發現比正常的128位少了128位,那麼就會在::的地方補上128個0,結果為:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

可以看出,計算機還原的位址就是壓縮之前的真實位址。

例2:壓縮前:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

壓縮後:

::0001

說明:可以看出,壓縮後的位址比正常的128位少了112位,計算機就會在::的地方補上112個0,結果為:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

可以看出,計算機還原的位址就是壓縮之前的真實位址。

例3:壓縮前:

2001:0410:0000: 0000:fb00:1400:5000:45ff

壓縮後:

2001:0410 :: fb00:1400:5000:45ff

說明:可以看出,壓縮後的位址比正常的128位少了32位,計算機就會在::的地方補上32個0,結果為:

2001:0410:0000: 0000:fb00:1400:5000:45ff

可以看出,計算機還原的位址就是壓縮之前的真實位址。

例4:壓縮前:

3ffe:0000:0000:0000:1010:2a2a:0000:0001

壓縮後:

3ffe::1010:2a2a::0001

說明:當計算機拿到這個壓縮後的位址,發現比正常的128位少了64位,計算機就會試圖在::的地方補上少了的64個0,但是我們可以看到,壓縮後的位址有兩個::

,而計算機要補上64個0,所以這時補出來的結果很可能是以下幾種:

3ffe:0000:1010:2a2a: 0000:0000:0000:0001

或3ffe:0000:00001010:2a2a::0000:0000:0001

或3ffe:0000:0000:0000:1010:2a2a:0000:0001

從結果中可以發現,當乙個ipv6位址被壓縮後,如果計算機出現兩個或多個::的時候,計算機在將位址還原時,就可能出現多種情況,這將導致計算機還原後的位址不是壓縮之前的位址,將導致位址錯誤,最終通訊失敗。

所以,在壓縮ipv6位址時,乙個位址中只能出現乙個::。

第二種情況:

在壓縮格式的第一種情況的表示中,是在位址中整個段4個字元都為0時,才將其壓縮為::來表示,但是在使用第一種情況壓縮之後,我們仍然可以看見位址中還存在許多毫無意義的0,比如0001,0410。我們知道,0001中,雖然前面有三個0,但是如果我們將前面的0全部省略掉,寫為1,結果是等於0001的,而0410也是一樣,我們將前面的0省略掉,寫成410,也同樣等於0410的,所以我們在省略數字前面的0時,是不影響結果的,那麼這個時候,表示ipv6位址時,允許將乙個段中前導部分的0省略不寫,因為不影響結果。

但是需要注意的是,如果0不是前導0,比如2001,我們就不能省略0寫成21,因為21不等於2001,所以在中間的0不能省略,只能省略最前面的0。下面來看一些省略前導0的位址表示形式:

例1:壓縮前:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000

壓縮後:

0:0:0:0:0:0:0:0

從結果中可以看出,計算機根本就不需要對這樣的位址還原,壓縮後的結果和壓縮前的結果是相等的。

例2:壓縮前:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

壓縮後:

0:0:0:0:0:0:0:1

從結果中可以看出,計算機根本就不需要對這樣的位址還原,壓縮後的結果和壓縮前的結果是相等的。

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