一、概述

　　IPv6能夠滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的復雜的體系化編址的需求，從IPv4編址到IPv6編址的轉換正在頻繁的發(fā)生，CISCO IOS從12.2(T)開(kāi)始支持IPv6.

　　二、IPv6的優(yōu)點(diǎn)

　　1.提供更大的地址空間,能夠實(shí)現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的轉換和互操作的方?IPsec在IPv6中是強制性的.

　　三、IPv6編址

　　1.地址空間

　　地址長(cháng)度為128bits或16bytes

　　可分配的地址數量為:3.4x10的38次方

　　每個(gè)地球人可擁有的地址數量為:5x10的28次方

　　2.IPv6的地址格式

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

　　在每個(gè)段中的前導位0可以不寫(xiě)

　　在同一個(gè)地址中,若干個(gè)連續的為0的段可以簡(jiǎn)寫(xiě)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(一組多播轉發(fā)路由器)

　　所有的多播源都發(fā)送數據包到該unicast地址

　　路由器自動(dòng)選擇最近的多播轉發(fā)路由器到達目的

　　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(主機和路由器之間會(huì )自動(dòng)的進(jìn)行地址前綴的請求和通告)

　　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

　　能夠實(shí)現基于硬件的,有效率的處理

　　改善路由選擇的效率、性能和轉發(fā)速率

　　2.IPv4和IPv6頭信息的對比

　　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)現處理過(guò)程來(lái)判定 和調整一個(gè)會(huì )話(huà)的最合適的MTU.

　　IPv6的發(fā)送方的發(fā)現處理功能會(huì )依據網(wǎng)絡(luò )返回的icmp消息自動(dòng)的調整MTU的大小.

　　IPv6的頭信息中沒(méi)有頭校驗字段,依賴(lài)與上層和data link層來(lái)保證數據傳輸的可靠性.

　　3.IPv6頭格式

　　version字段:4bits

　　traffic class字段:8bits,類(lèi)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(lèi)似于IPv4的TOTAL LENGTH字段

　　next header字段:8bits,類(lèi)似于IPv4的PROTOCOL字段,用于識別IPv6的上層信息類(lèi)型.

　　hop limit字段:8bits,類(lèi)似于IPv4的TTL字段,

　　source address字段:128bits

destination address:128bits

　　4.IPv6擴展頭信息

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

　　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有豐富的轉換手段 

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

　　使用NAT能夠使IPv4和IPv6節點(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(chēng)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的數據包封裝在IPv4的數據包中傳輸方法

　　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數據包

　　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字節的本地邊界路由器的IPv4地址)

　　被邊界路由器轉發(fā)的IPv6數據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包中轉發(fā)

　　目的邊界路由器會(huì )拆封所收到的IPv4數據包,并轉發(fā)給目的IPv6主機.

　　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.