IPv6基本技术介绍
网络协议IPV6基础知识点
网络协议IPV6基础知识点IPv6（Internet Protocol version 6）是目前互联网上广泛使用的IPv4（Internet Protocol version 4）的下一代协议。
由于IPv4地址资源日益紧张，IPv6被开发出来以支持更多的IP地址。
以下是IPv6的一些基础知识点。
1. IPv6地址格式：IPv6地址由8组16进制数构成，每组数使用冒号（:）分隔，总长度为128位。
例如：2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab。
为了简化地址中的连续的0，可以使用“::”来代替。
例如，2001:0db8::1428:57ab。
此外，IPv6地址是区分大小写的。
2.IPv4与IPv6的不同之处：IPv6地址空间远远超过IPv4地址空间。
IPv4提供了大约42亿个地址，而IPv6提供了约340十万亿亿亿个地址。
IPv4使用32位地址，IPv6使用128位地址。
IPv6还提供了更好的报头格式和扩展性，以及更高的传输效率。
3.无状态自动配置（SLAAC）：IPv6引入了一种新的地址配置方法，称为无状态自动配置（SLAAC）。
在SLAAC中，主机通过使用网络内的路由器发送的路由器公告消息来自动配置自己的IPv6地址。
主机根据这些消息中的网络前缀和自己的接口标识符生成IPv6地址。
4. 改进的安全性：IPv6在安全性方面提供了一些改进。
它支持IPsec（Internet Protocol security）协议，IPsec可以提供加密和认证功能，确保数据在传输过程中的安全性和完整性。
与IPv4不同，IPv6数据包的认证和加密不再是可选项，而是成为默认的标准。
5. 流量分级和流束：IPv6引入了一种新的机制，称为流量分级（Traffic class），可以根据应用的特定要求对数据流进行优先级排序。
另外，IPv6还引入了一种流束（Flow label）机制，可以在网络中标识和识别特定的数据流。
ipv6技术概述
ipv6技术概述IPv6（Internet Protocol version 6）是下一代互联网协议，它是为了解决IPv4地址耗尽和IPv4地址空间不足等问题而设计的。
IPv6地址采用128位编码，可以提供超过340万亿亿亿个地址，足够满足未来几十年内的互联网需求。
IPv6还采用了更安全的数据传输和路由机制，以及更好的QoS（Quality of Service）服务。
IPv6技术的主要特点包括：1. 更大的地址空间：IPv6地址采用128位编码，可以提供足够的地址空间，满足未来几十年内的互联网需求。
2. 更好的安全性：IPv6采用了更安全的数据传输和路由机制，可以防止网络攻击和数据泄露。
3. 更好的QoS服务：IPv6提供了更好的QoS服务，可以更好地控制网络流量，提高网络性能。
4. 更好的移动性：IPv6支持移动设备，可以让用户在任何地方随时连接到互联网。
5. 更好的可扩展性：IPv6协议本身提供了更好的可扩展性，可以轻松地扩展网络规模。
IPv6技术的实现需要硬件和软件的支持。
硬件方面，需要支持IPv6的路由器、交换机、网卡等设备。
软件方面，需要支持IPv6的操作系统和应用程序。
目前，大多数操作系统和应用程序都已支持IPv6。
IPv6技术的实现步骤包括：1. 配置IPv6地址：为每个支持IPv6的设备配置IPv6地址。
2. 启用IPv6协议：在设备上启用IPv6协议。
3. 配置路由：配置IPv6路由，以便设备能够正确地路由IPv6数据包。
4. 测试与认证：进行测试并获得IPv6认证，确保网络已经正确地部署了IPv6。
IPv6技术的未来发展方向包括：1. 融合不同网络：IPv6协议将融合不同网络，使得各种网络设备能够相互通信。
2. 支持物联网：IPv6协议将支持物联网，使得物联网设备能够更好地连接到互联网。
3. 支持安全性：IPv6协议将继续加强安全性，防止网络攻击和数据泄露。
4. 支持高效传输：IPv6协议将继续支持高效传输，提高网络性能。
浅谈IPv6基本技术原理和特点
浅谈IPv6基本技术原理和特点IPv6是下一代互联网协议，是为了解决IPv4地址不足的问题而设计的。
IPv6基于128位的地址，相比IPv4的32位地址，IPv6的地址空间更加庞大，能够提供更多的IP地址，从而满足日益增长的互联网设备需求。
IPv6的基本技术原理主要有以下几个方面：1. 地址空间扩展：IPv6采用128位的地址空间，相比IPv4的32位地址空间有着更大的地址空间。
IPv6的地址空间可以提供约340亿亿亿亿(3.4×10^38)的IP地址，使得每个人、每个设备都能够拥有一个独立的全球可路由的IP地址。
2. 协议的改进：IPv6在协议的设计上进行了一系列的改进，增加了新的特性和功能，并对现有的协议进行了优化。
其中包括邻居发现、自动地址配置、多播、安全性提升等。
3. QoS支持：IPv6提供了更好的服务质量(QoS)支持，使网络能够根据不同应用的需要进行流量管理和优先级划分，从而提供更好的用户体验。
4. 简化头部：IPv6头部相比IPv4头部进行了简化，去除了一些不再使用的字段，并且采用了更加紧凑的格式，从而减少了数据包的大小和处理的复杂性。
1. 增加了地址空间：IPv6的地址空间更大，能够为全球范围内的互联网设备提供足够的IP地址，解决了IPv4地址不足的问题。
2. 支持移动性：IPv6提供了更好的移动性支持，使得移动设备可以更方便地接入互联网，并且可以在网络中切换IP地址而不影响通信。
3. 提供了更好的安全性：IPv6在协议的设计上增加了对安全性的支持，包括数据加密、认证、防止地址欺骗等，使得网络更加安全可靠。
4. 支持新的应用：IPv6支持更多的应用，包括云计算、物联网等新兴应用，为这些应用提供了更好的网络支持和服务质量。
IPv6作为下一代的互联网协议，在地址空间扩展、协议改进、QoS支持和安全性提升等方面都具有重要的技术原理和特点，能够为全球范围内的互联网提供更好的网络服务和支持。
浅谈IPv6基本技术原理和特点
浅谈IPv6基本技术原理和特点IPv6是连接互联网设备的新一代协议，具有比IPv4更高效、更安全、更可靠等特点。
本文将基于IPv6的技术原理和特点进行简述。
一、技术原理IPv6的基本技术原理和IPv4类似，都是通过IP地址来实现数据传输和通信，但IPv6相比IPv4更加先进和复杂。
主要原理和技术特点如下：1.扩展地址空间：IPv6的地址长度是128位，相比IPv4的32位，IPv6的地址空间更为广阔，可以提供更多的IP地址。
2.地址分配和管理：IPv6的地址分配和管理采用了动态主机配置协议，即通过DHCPv6协议实现自动地址配置，同时支持经过认证和非认证的状态以及动态地址池。
3.数据报文的封装与解封装：IPv6的数据报文封装和解封装通过IP协议完成，数据载荷长度的字节大小已经扩展到65535字节。
4.邻居发现协议：IPv6邻居发现协议可以实现自动发现局域网内的设备地址。
5.移动IPv6技术：移动IPv6技术可以实现移动设备与互联网的无缝连接，解决移动设备途中IP地址变化的问题。
二、特点2.协议设计更加先进：IPv6采用的协议设计更加先进，支持更多的功能和特性，从而提高了互联网的效率和安全性。
3.自动地址配置：IPv6的自动地址配置能够使主机自动获取到IP地址，减少了手动设置IP地址的复杂性。
4.支持QOS服务：IPv6支持QOS服务，可以对网络中不同的流量进行优先级处理，提高了网络的质量。
5.移动设备的支持：IPv6的移动设备支持能够使手机、平板等设备连接到互联网，从而更轻松地使用网络资源。
6.网络管理更加灵活：IPv6的网络管理更加灵活和智能，管理员可以更好地控制网络中的设备、流量和信息安全。
本文通过介绍IPv6的技术原理和特点，使读者更加深入了解IPv6，为其更好地应用IPv6提供一点参考。
IPv6技术完整课件
OSPFv3配置步骤
配置OSPFv3包括启动OSPFv3进程、指定路由器ID、配置网络接口、 定义区域等步骤。
EIGRP for IPv6协议原理与配置
IPv6技术完整课件
汇报人：XX
目 录
• IPv6技术概述 • IPv6地址结构 • IPv6协议栈与报文结构 • IPv6路由协议与配置 • IPv6过渡技术 • IPv6安全与可靠性 • IPv6应用场景与实践
IPv6技术概述
01
IPv6的发展历程
起源与早期发展
IPv6的设计起源于20世纪90年代初，当时IPv4地址空间即将耗尽，IETF（Internet Engineering Task Force）开始着手设计下一代IP协议。
EIGRP for IPv6配置步骤
配置EIGRP for IPv6பைடு நூலகம்括启动EIGRP进程、指定AS号、配置网络接口、定义邻居等步骤。同时，还可以 进行高级配置，如调整参数、优化性能等。
IPv6过渡技术
05
双栈技术原理与实现
双栈技术定义
双栈技术是指在网络设备或 终端上同时支持IPv4和IPv6
协议栈的技术。
隧道技术定义
隧道技术是指将IPv6数据包封装 在IPv4数据包中，通过IPv4网络 进行传输的技术。
实现原理
在隧道的入口将IPv6数据包封装 在IPv4数据包中，并在隧道的出 口将封装的IPv6数据包解封装， 还原成原始的IPv6数据包进行传 输。
实现方式
隧道技术需要在隧道的入口和出 口进行相应的配置，包括隧道的 源地址、目的地址、封装格式等 信息。常见的隧道技术包括手工 配置隧道、自动隧道（如6to4隧 道、ISATAP隧道等）。
移动通信中的移动Ipv6技术
移动通信中的移动Ipv6技术移动通信中的移动 IPv6 技术在当今数字化的时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及，以及各种移动应用的不断涌现，人们对于移动通信的需求越来越高。
在这个背景下，移动 IPv6 技术应运而生，为移动通信带来了新的机遇和挑战。
一、什么是移动 IPv6 技术IPv6（Internet Protocol Version 6）是互联网协议的第六版，它是为了解决 IPv4 地址资源不足而提出的。
IPv6 拥有巨大的地址空间，可以为地球上的每一粒沙子都分配一个独立的 IP 地址。
移动 IPv6 技术则是在 IPv6 的基础上，为移动设备在不同网络之间的无缝切换提供支持。
简单来说，当你的手机或者其他移动设备从一个 WiFi 网络切换到另一个 WiFi 网络，或者从 WiFi 切换到移动数据网络时，移动 IPv6 技术能够确保你的网络连接不中断，并且让你的应用能够持续正常运行，而不会出现掉线或者需要重新登录的情况。
二、移动 IPv6 技术的工作原理移动 IPv6 技术的核心概念包括家乡地址、转交地址和绑定更新。
家乡地址是移动设备在其归属网络中所拥有的固定 IP 地址。
无论设备移动到何处，这个地址都保持不变，就像你的家庭住址一样，是一个固定的标识。
转交地址则是移动设备在当前所连接的外地网络中获得的临时 IP 地址。
当设备移动到新的网络时，会获取新的转交地址。
绑定更新则是移动设备向家乡代理和通信对端发送的消息，用于告知它们自己当前的转交地址。
通过这种方式，家乡代理和通信对端就能够将数据正确地路由到移动设备的当前位置。
当移动设备在外地网络中发送数据包时，数据包的源地址是家乡地址，目的地址是通信对端的地址。
外地网络的路由器会根据移动设备的绑定更新，将数据包正确地转发到通信对端。
而当通信对端向移动设备发送数据包时，数据包的目的地址是移动设备的家乡地址。
计算机网络中的IPV6技术
计算机网络中的IPV6技术万物互联时代，人们对网络的需求越来越高，IPv6技术作为计算机网络中的重要一环承载着网络数据传输的重任。
本篇文章将从IPv6协议的概念出发，分别从其特点、应用、优势以及部署难度等方面进行深入探讨，以期为读者全面呈现IPv6技术的搭建与运用。
一、IPv6协议概述IPv6是互联网协议（IP）的下一代协议，它的全称为Internet Protocol version 6。
与IPv4相比，IPv6的地址空间更大，支持IPv4不支持的各种特性，具体特点包括：1. 地址空间更大：IPv4地址空间仅有4个字节，即32位二进制数，可以表示2^32个不同的地址，而IPv6的地址空间为128位，可以表示2^128个不同的地址，是IPv4地址空间的2^96倍。
2. 无需NAT：由于IPv6的地址空间更大，原则上不再需要NAT(Network Address Translation)来解决IPv4地址不足的问题，因此可以更好地支持端到端通信，减少网络设备数量，降低网络延迟。
3. QoS（Quality of Service）支持：IPv6可以在首部中加入Flow Label字段，可以有效地支持QoS，达到更好的网络传输性能。
4. 安全性增强：IPv6协议支持IPsec（Internet Protocol Security）协议，可以在IP层实现加密和数据完整性验证，提高网络安全性。
5. 端到端通信：IPv6的地址长度为128位，可以在网络中建立端到端的通信，不编写代码即可建立安全和可靠的通信服务。
二、IPv6技术的应用在IPv6技术上的各种应用中，最主要的两个方向是网络接入和网络布署。
IPv6技术可以广泛应用于以下领域：1. 云计算：技术的发展趋势是无服务器架构，IPv6技术可以极大地扩展可用地址数，从而在云计算中实现无服务器架构。
2. M2M（Machine-to-Machine）通信：如智能家居、工业自动化、医疗健康等领域，都离不开自动化和大规模机器通信。
IPV6协议基础
IPV6协议基础IPv6（Internet Protocol version 6）是互联网协议的一种新版本，它是当前使用广泛的IPv4（Internet Protocol version 4）的继承者。
IPv6的主要目标是解决IPv4所面临的地址不足问题，提供更多的地址空间。
本文将介绍IPv6协议的基础知识。
1.地址空间：IPv4使用32位地址，共有约42亿个地址，但由于互联网的普及，IPv4的地址空间已经趋于枯竭。
IPv6使用128位地址，可以提供约3.4x10^38个地址，这足够满足未来互联网的发展需求。
2.地址表示法：IPv6的地址由8组16进制的数字组成，每组由冒号分隔开。
例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334、为了简化表示，IPv6允许将连续的0省略，例如，2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334、另外，如果一个组中的所有数字都是0，可以用双冒号代替，但只能使用一次，例如，2001:0db8::73343.地址类型：IPv6定义了几种特殊的地址类型，包括单播地址、多播地址和任播地址。
-单播地址：用于标识网络中的主机。
每个接口都必须配置一个唯一的单播地址。
-多播地址：用于将数据包发送到一组接口，可以用于广播或组播。
-任播地址：用于标识一个接口的集合，数据包只发送到集合中的一个接口。
4.地址分配：IPv6的地址分配有三种方式：主动配置、无状态自动配置和动态主机配置协议（DHCPv6）。
-主动配置：由网络管理员手动为每个主机配置IPv6地址。
-无状态自动配置：主机通过根据接口的MAC地址生成一个全球唯一的IP地址来自动配置地址，同时网络上的路由器会提供路由信息。
-DHCPv6：与IPv4中的DHCP类似，由DHCPv6服务器为主机分配IPv6地址。
5.协议改进：IPv6在协议上进行了许多改进，包括以下几个方面：-报头格式简化：IPv6的报头相对较简单，减少了处理时间和资源开销。
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20
业务-IDC
为ICP合作提供网络基础，验证IDC升级的可行性，积累ICP迁移的实践经验。
升级 设备 新增 设备
CN2 6PE
荷花园机房
NE80E
163 v4
IPv4
IPv6
新区机房
SR7750 V4/v6
防火墙
v4/v6
防火墙
长沙IDC
无锡IDC
交换机
V4/v6
交换机
V4/v6
业务实现：ICP IPv4流量走163，IPv6流量走CN2 6PE。
xcf
IPv6环境下的PPPoE接入
IP/IPv6
BRAS
IPv6 Ethernet IPv6 Internet
网络层
PPP PPPoE 以太网
数据链路层
物理层
图：IPv6环境下PPPoE典型组网
PPPoE协议分层模型
LCP：协商MRU、Magic Num、认证类型、是否MP
主机 ① 广播PADI ② 单播PADO
升级 设备 新增 设备
N
Cisco 3750 Cisco 3750
双栈 三层交换机
负载均衡器 (Alteon AD3) Cisco 2950 交换机
CDN (双栈业务平台)
…
门户 认证 接口 应用 湖南 江苏 门户 认证 接口 应用
…
VOD
…
VOD
业务实现：新建/升级VNET承载网络支持双栈。初期门户服务器双栈，其他服务器IPv4 单栈，VNET基本平台识别和处理双栈用户及ICP 属性，实现双栈接入流程。后期随着 业务发展逐步升级各类应用服务器。无锡升级 CDN业务平台支持双栈访问。 网络改造：长沙由于VNET承载网络不支持双栈升级，新增双栈汇聚交换机和接入交换 机。无锡升级汇聚交换机和负载均衡器支持双栈；CDN服务器群支持双栈，通过新增汇 22 聚交换机接入IPv4和IPv6网络。 xcf
DNS 支撑系统
IPv4 IPv6
荷花园机房 支撑系统 AAA 无法升级BAS DNS
L2TP
214机房
长沙城域网v4/v6
ME60
无锡城域网v4/v6
新增BAS
ME60 新增BAS
AAA 升级BAS
L2TP
无法升级BAS
长沙 无锡 新用户 私有v4+v6
有v6需求的 用户
老用户
v4
新用户 私有v4+v6
IP地址：IPv6地址无格式限制
BR
2001:0:1:1::1
IPv4服务器 骨干网 (IPv4) 城域网 (双栈) BR
BRAS/SR
NAT64-GW
纯IPv6 接入
IPv6 /Port IPv6 流量 2001:0:0:1::1 /TCP 10000 IPv4 流量
DNS-ALG
IPv4/Port
新增 设备
IPv4 IPv6 MPLS VPN VLL or VPLS
长沙城域网v4/v6
Site C Site B
新增／升级
CE v4/v6 NE40E/ME60 v4/v6
无锡城域网v4/v6
Site D
东塘机房
CE v4/v6 SR7750/ME60 SR7750/ME60 V4/v6 CE v4/v6
网络改造：长沙、无锡IDC出口路由器升级双栈，新增或升级交换机双栈 、防火墙，配备新的IPv6服务器群。
21
xcf
业务-互联星空
升级VNET业务平台为IPv6用户提供资源，积累ICP迁移经验。
结算中心 结算中心
DC
163 v4
CN2 6PE v6
PE PE 负载均衡器(F5)
163 v4
DC
N
Cisco 3550
有v6需求的
老用
老用户
v4
有v6需求的
用户
业务实现：新增BAS的用户，分配私有v4+v6；升级BAS的用户，分配公有v4+v6；无法 升级的BAS，通过L2TP方式，接入个别有v6需求的用户。 网络实现：长沙/无锡新增ME60和升级至少4台老BAS；长沙/无锡设置1台LNS，通过 19 L2TP方式扩大试点范围；AAA、DNS和IT系统进行配套v6改造。 xcf
V4/v6
业务实现：采用模拟用户对VPN业务进行验证。长沙、无锡验证跨域VPN ，无锡验证 同城互联VPN业务，在有可能的情况下再试点商用用户。 网络改造：长沙/无锡新增PE（IOX），城域网相应设备升级支持6VPE，长沙新增1台 CE，无锡新增2台CE、1台SR，1台BRAS，升级1台SR，1台BRAS。城域网SR、CN2 PE开启VLL/VPLS，启用L2 VPN。
NDP（RFC1970，RFC2461，RFC4861） OSPF for IPV6（RFC2740 RFC3101）
IPv6标准
RIPng for IPV6 （RFC2080） ISIS for IPV6（RFC5308）
IPv6 over PPP（RFC5072）
MP-BGP for IPV6（RFC2858 RFC2545）
AP
移动核心网
PDSN/P-GW
163
PDSN/P-GW
移动核心网
AP
光
eNodeB
传
输
eNodeB
23
PPPoE支持IPv6
IPv6 DHCP技术——DHCPv6
Radius扩展支持IPv6 DNS扩展支持IPv6
23
xcf
目
录
一、IPv6技术概述
二、PPP/PPPoE接入技术支持IPv6
三、DHCPv6协议 四、DNS支持IPv6 五、Radius协议支持IPv6 六、相关问题思考
1996
6bone started
Applications port
2008年2月, IANA在4个DNS root server上增加AAAA纪录。
2
xcf
IPv6标准的发展
IPV6协议标准（RFC1883，RFC2460）
ICMPV6（RFC1885，RFC2463，RFC4443）
核心协议标准
业务-VPN
验证城域网、CN2通过6VPE以及L2 VPN提供IPv6 VPN的能力，验证跨域以及 升级 同城互联等IPv6 VPN实现方案
设备
Site A
CN2 6PE v6
CE v4/v6 PE 6VPE NE40E ASBR 6VPE PE 6VPE SR7750 ASBR 6VPE 214机房
骨干网
(IPv6) IPv6服务器
128.0.0.1/TCP 5000
17
xcf
核心技术-NAT64
NAT64关键技术讨论： IP地址规划
IPv6地址：IPv6地址无特定格式，仅需为CPE分配IPv6地址。
IPv4地址：无需为CPE分配、规划IPv4地址，仅需在NAT64-GW处配置 公有地址池 路由 仅存在IPv6路由域，不存在IPv4路由域
DHCPv6标准由IETF DHC工作组制定，目前仍在扩展之中 DHCPv6主要用来实现主机的地址自动配置、业务接入点和 服务器的自动发现，以及主机需要的其它参数的传递
IPv6宽带接入技术需求
宽带接入技术PPPoE DHCP支持IPv6 Radius扩展 支持IPv6 DNS扩展 支持IPv6 网络支持IPv6 相关路由协议
Байду номын сангаасONU
AAA Server
DNS Server
IDC网络
BRAS/SR
ONU
BRAS/SR
CR
城域网
Switch
CN2
CR
城域网
Switch
1993
IPng Proposals Solicitation. RFC 1550
2001 1997
First attempt for providerbased address format Vendor support in Main Product Lines
1993 1994
IPng wg started. Re-charted 2001, concluded in 2007
NAT64优缺点
优点：支持纯IPv6主机与纯IPv4主机的直接通信，无需更改主机侧设备， IPv6地址格式不受限。
缺点： NAT64网关有一定的可扩展性问题，需处理ALG问题。
18
xcf
业务-宽带上网
评估私有IPv4地址对用户和业务的影响，验证新/老用户迁移的可行性。
CN2 6PE v6 163 v4
9
xcf
核心技术-报文结构
10
xcf
核心技术-报文结构
11
xcf
核心技术-报文结构
12
xcf
核心技术-ICMP
13
xcf
核心技术-ICMP
14
xcf
核心技术-NDP
15
xcf
核心技术-6VPE
16
xcf
核心技术-NAT64
概述： 有状态的IPv6/IPv4协议翻译，网关记录“IPv6地址”与“IPv4地址＋端口”的映射关系， 只允许IPv6主动发起的连接，并将DNS-ALG分离。 技术特点 技术类型：有状态（网络侧） 翻译层次：网络层翻译 应用场景：6-6-4
IPV6地址架构标准（RFC1884，RFC2373，RFC3513，RFC4212） 协议转换标准（RFC1933，RFC2893，RFC4212）
3
xcf
核心技术
4
xcf
核心技术-技术特征