IPv6专题培训-IPv6 基础原理(共62张).pptx
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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHuawei Confidential Security Level: IPv6 IPv6 基础基础2022-5-8HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 培训目标l学完本课程后,您应该能:学完本课程后,您应该能:p了解IPv6 基础协议特点p了解IPv6 基础模块的基本原理p掌握IPv6 基础模块的配置方法Page 2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 目 录1.IPv6 产生的背景产生的背景2.IPv6的技术特点3.
2、IPv6 基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 3HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 一、IPv6的产生背景l以IPv4为核心技术的Internet获得巨大成功,促使IP技术广泛应用,从而产生对IP地址的巨大需求l但IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展l移动IP和宽带技术的发展要求更多的IP地址lCIDR, VLSM , NAT, 混合地址等技术只能暂
3、时缓解IPv4地址紧张,但无法根本解决地址问题根本原因:IPv4地址的短缺Page 4HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 目 录1.IPv6 产生的背景2.IPv6的技术特点的技术特点3.IPv6 基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 二、IPv6的技术特点l128位的地
4、址长度l新的地址分类和地址分配方案l简化、高效的报文结构l内置的安全特性l用组播代替广播l更好的支持移动性l自动地址配置方便IPv6网络的部署l提供多种过渡机制Page 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 目 录1.IPv6 产生的背景2.IPv6的技术特点3.IPv6 基础模块概述基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.
5、, LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址-IPv6地址的表示lIPv6地址的表示地址的表示p用十六进制表示,如:FE08:.p4位一组,中间用 “ : ” 隔开,共8组(共16个字节、128bit)2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ffp以零开头组可以省略前面的0,连续多个全0的组可用“:”表示,如:2001:410:0:1:45ff (注意: “:”只能出现一次)p地址前缀长度用“/xx”来表示,如:1:1/64l同一个地址不同表示法的例子同一个地址不同表示法的例子p2001:0410:0000:0001:0000:000
6、0:0000:45ff/64p2001:410:0:1:0:0:0:45ff/64p2001:410:0:1:45ff/64Page 8HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址-IPv6地址的组成lIPv6地址组成:前缀地址组成:前缀 + 接口标识接口标识p前缀:相当于v4地址中的网络IDp接口标识:相当于v4地址中的主机IDp地址 2001:A304:6101:1:E0:F726:4E58 /64 的构成如下:E0:F726:4E58前缀前缀接口标识接口标识IPv6地址地址:2001:A304:6101:1:E0:F
7、726:4E582001:A304:6101:1IPv6地址地址Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址-IPv6接口ID的生成方式1) 由由IEEEEUI64规范自动生成规范自动生成p将48比特的MAC地址转化为64比特的接口IDp48比特的MAC地址(其中的c是公司标识,0表示MAC是本地唯一的,g标识MAC是单播/组播地址,m就是扩展标识符)p转化后的64比特的接口ID(插入FFFE,将表示本地的0改成1,表示全球唯一)2) 设备随机生成(设备接口设备随机生成(设备接口MAC+接口索引、根据时间生成)
8、接口索引、根据时间生成)3) 手工配置手工配置Page 10HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址地址分类l单播地址(单播地址(Unicast Address),),p 标识一个接口,目的为单播地址的报文会被送到被标识的接口l组播地址(组播地址(Multicast Address)p标识多个接口,目的为组播地址的报文会被送到被标识的所有接口l任播地址(任播地址(Anycast Address)p标识多个接口,目的为任播地址的报文会被送到最近的一个被标识接口,最近节点是由路由协议来定义的Page 11HUAWEI TE
9、CHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址IPv6单播地址分类lIPv6单播地址分类单播地址分类p未指定地址:全0地址 :p回环地址::1p全球单播地址 例2001:A304:6101:1:E0:F726:4E58 p内嵌IPv4地址的IPv6地址, 例:10.153.70.200p链路本地地址,以FE80开头, 例FE80:E0:F726:4E58p站点本地地址,以FEC0开头, 例FEC0:E0:F726:4E58Page 12HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv
10、6 地址IPv6组播地址l最高最高8位为位为FF,表示这是一个组播地址,表示这是一个组播地址lFlags 永久标志永久标志p0000:永久多播地址p0001:临时多播地址 p(注:前3位保留为0)lScope 应用范围应用范围p0001:本地接口范围,单个接口范围有效,仅用于多播的Loopback操作p0010:本地链路范围p0100:本地管理范围,管理员配置的p0101:本地站点范围p1000:本地组织范围,属于同一个组织的多个站点范围p1110:全局范围p其他的为保留,可由管理员来定义附加的多播范围lGroup IDp组播组IDgroup ID11111111112 位位8位位flags
11、scop4位位 4位位Page 13HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 地址IPv6任播地址l代表一组接口,但是发往任播的报文只会被发送到最近的一个接口代表一组接口,但是发往任播的报文只会被发送到最近的一个接口l任播地址与单播地址使用相同的地址空间,因此任播与单播的表示任播地址与单播地址使用相同的地址空间,因此任播与单播的表示无任何区别;配置地址时须使用无任何区别;配置地址时须使用 anycast关键字,以此区别单播和关键字,以此区别单播和任播任播Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
12、Huawei Confidential 三、IPv6 地址参考RFClRFC1881:An Architecture for IPv6 Unicast Address AllocationlRFC1887:An Architecture for IPv6 Unicast Address AllocationlRFC1888:OSI NSAPs and IPv6lRFC1924:A Compact Representation of IPv6 AddresseslRFC2375:IPv6 Multicast Address AssignmentslRFC2450:Proposed TLA and
13、 NLA Assignment RuleslRFC2471:IPv6 Testing Address AllocationlRFC2526:Reserved IPv6 Subnet Anycast AddresseslRFC2732:Format for Literal IPv6 Addresses in URLslRFC2928:Initial IPv6 Sub-TLA ID AssignmentslRFC3306:Unicast-Prefix-based IPv6 Multicast AddresseslRFC3307:Allocation Guidelines for IPv6 Mult
14、icast AddresseslRFC3513:Internet Protocol Version 6 (IPv6) Addressing Architecture lRFC3531:A Flexible Method for Managing the Assignment of Bits of an IPv6 AddresslRFC3578:IPv6 Global Unicast Address FormatlRFC3879:Deprecating Site Local AddressesPage 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confident
15、ial 目 录1.IPv6 产生的背景2.IPv6的技术特点3.IPv6 基础模块概述基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 16HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 报文结构基本报文头Page 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 报文结构扩展头的组织lIPv6的基本报头里面携带了
16、转发所需要的基本信息,而原来的基本报头里面携带了转发所需要的基本信息,而原来IPv4中的选项部分被放中的选项部分被放在扩展报头中在扩展报头中Version0312Flow Label31Traffic Class Payload LengthSource address 128bits411Next Header(8bits)Next HeaderHop LimitDestination address 128bits扩展报头扩展报头 1Next Header(8bits)扩展报头扩展报头 2Page 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confiden
17、tial 三、IPv6 报文结构扩展报文头l逐跳选项头l路由头l分段头l目的选项头l身份验证头( AH )l封装安全性净荷( ESP )头Page 19HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 报文结构IPv6 报文结构的优势lIPv6将选项信息放在扩展报头中,基本报头就可以固定为40个字节l不是所有的扩展头都需要转发路由器查看和处理的。路由器转发时根据基本报头中Next Header值来决定是否要处理扩展头l当根据扩展头的类型判定不需要转发路由器处理该扩展头时,转发路由器将直接根据基本报头作转发,提高效率Page 20HU
18、AWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 目 录1.IPv6 产生的背景2.IPv6的技术特点3.IPv6 基础模块概述基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 21HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、ICMPv6 协议lICMPv6 是IPv6的基础协议之一l邻居发现、PathMTU发现机制均是基于ICMPv6协议报
19、文实现的lICMPv6由ICMPv4(RFC792)而来,做了一部分的改动,但报文基本格式和用法是一样的lICMPv6的Next Header值为58lICMPv6的RFC编号2463Page 22HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、ICMPv6 协议报文格式Type:ICMPv6消息的类型Code:代码,取决于Type值,可将某一类型的ICMPv6消息细分为更具体的用途Checksum:校验和,校验的部分包括了ICMPv6数据和IPv6的包头部分(IPv6包头不含校验)Data:ICMPv6数据Page 23HUAWEI TE
20、CHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、ICMPv6 协议报文类型lICMPv6 错误消息(错误消息(RFC 2463)p Type 1 目的地不可达p Type 2 数据包过大p Type 3 超时(包括Hop Limit超时,和分片重组超时)p Type 4 参数问题lICMPv6通告消息通告消息 (RFC 2463)p Type 128 Echo Requestp Type 129 Echo ReplyPage 24HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、ICMPv6 协议报文类型l
21、用于邻居发现的用于邻居发现的ICMPv6 消息(消息(RFC2461)p 133 路由器请求p 134 路由器公告p 135 邻居请求p 136 邻居公告p 137 重定向 l用于多播听众发现协议用于多播听众发现协议(MLDv1-RFC2710,v2-RFC3810)p 130 多播听众查询p 131 多播听众报告p 132 多播听众退出p 143 多播听众报告v2Page 25HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、ICMPv6 协议ICMPv6与ICMPv4 报文类型对比1 Destination Unreachable2 Pa
22、cket Too Big3 Time Exceeded4 Parameter Problem128 Echo Request129 Echo Reply133 RS134 RA135 NS136 NA137 Redirect130 多播听众查询多播听众查询131 多播听众报告多播听众报告132 多播听众退出多播听众退出143 多播听众报告多播听众报告v20 Echo Reply3 Destination Unreachable4 Source Quench5 Redirect8 Echo11 Time Exceeded12 Parameter Problem13 Timestamp14 Tim
23、estamp Reply15 Information Request16 Information ReplyICMPv6 ICMPv4Page 26HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 目 录1.IPv6 产生的背景2.IPv6的技术特点3.IPv6 基础模块概述基础模块概述1.IPv6 地址2.IPv6 报文结构3.ICMPv6 协议4.IPv6 邻居发现协议5.IPv6 Path MTU4.IPv6 应用协议4.DNS65.IPv6 基础模块配置举例Page 27HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawe
24、i Confidential 三、IPv6 邻居发现协议l使用使用ICMPv6报文实现其功能报文实现其功能p确定邻居的链路层地址p重复地址检测p发现链路上的路由器p重定向邻居请求邻居请求 NSNS邻居公告邻居公告 NANA路由器请求路由器请求 RSRS路由器公告路由器公告 RARA重定向重定向 RedirectRedirectPage 28HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential 三、IPv6 邻居发现协议-确定邻居的链路层地址l使用使用NS和和NA的交互过程的交互过程 l邻居请求邻居请求NSNS使用组播,比使用组播,比ARPARP效率高
25、效率高l邻居公告邻居公告NANA返回则直接使用单播返回则直接使用单播NSICMP Type = 135Src = ADst = solicited-node multicast of BData = link-layer address of AQuery = What is your link address?我要找B去喝茶,它在哪个角落混?我在这,赶紧请我吃饭!NAICMP Type = 136Src = BDst = AData = link-layer address of BPage 29HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential
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