软考准备指南:面对IPv6之十大须知

　　一.IPv6|0">IPv6概述

　　IPv6能够满足不断增长的复杂的体系化编址的需求，从IPv4|0">IPv4编址到IPv6编址的转换正在频繁的发生，CISCO IOS从12.2(T)开始支持IPv6.

　　二.IPv6的优点

　　1.提供更大的地址空间,能够实现plug and play和灵活的重新编址
　　 2.更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发.
　　 3.与mobile IP和IP sec保持兼容的移动性和安全性
　　 4.提供丰富的从IPv4到IPv6的转换和互操作的方法,IPsec在IPv6中是强制性的.

　　三.IPv6编址

　　1.地址空间

　　地址长度为128bits或16bytes
　　 可分配的地址数量为:3.4x10的38次方
　　 每个地球人可拥有的地址数量为:5x10的28次方

　　2.IPv6的地址格式

　　32个16进制数,每4个一段,共有8段,段与段之间以':'分隔
　　 在每个段中的前导位0可以不写
　　 在同一个地址中,若干个连续的为0的段可以简写为'::'
　　 IPv6地址示例:

　　2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正确
　　 2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正确
　　 2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正确
　　 2031::130f::09c0:876a:130b 错误
　　 0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正确
　　 0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正确

　　四. IPv6的multicast

　　1.IPv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast
　　 2.multicst使网络的通信更有效率,IPv6有非常大的multicast地址空间
　　 3.anycast简介:

　　多个路由器共享同一个unicast地址(一组多播转发路由器)
　　 所有的多播源都发送数据包到该unicast地址
　　 路由器自动选择最近的多播转发路由器到达目的

　　五. IPv6的地址聚合

　　多个地址前缀能够汇总为一个地址前缀
　　 地址聚合能够增加路由选择的效率和扩展能力

　　六 .IPv6的地址自动配置功能

　　能够使用data-link地址进行编址
　　 能够进行无冲突的地址自动配置
　　 plug and play(主机和路由器之间会自动的进行地址前缀的请求和通告)

　　七. IPv6的地址更新

　　通过修改路由器通告的旧前缀的生存时间(减少其生存时间),同时通告一个新的前缀.
　　 如果改变整个网络的前缀,可能需要改变dns

　　八 .IPv6帧格式

　　1.简化的更有效率的头信息

　　64bit的头字段,更少的字段数
　　 能够实现基于硬件的,有效率的处理
　　 改善路由选择的效率、性能和转发速率

　　2.IPv4和IPv6头信息的对比

　　IPv4一般使用12个头字段,20bytes;IPv6使用8个头字段,40bytes,其中有5个字段与IPv4相同,有3个新字段.
　　 IPv6不执行分片操作(fragmentation),因此没有IPv4的fragmentation信息,IPv6使用一个发现处理过程来判定 和调整一个会话的最合适的MTU.
　　 IPv6的发送方的发现处理功能会依据网络返回的icmp消息自动的调整MTU的大小.
　　 IPv6的头信息中没有头校验字段,依赖与上层和data link层来保证数据传输的可靠性.

　　3.IPv6头格式

　　version字段:4bits
　　 traffic class字段:8bits,类似于IPv4的TOS
　　 flow label字段:20bits,新的20bits的字段,用由于多层交换和快速交换
　　 payload length字段:16bits,类似于IPv4的TOTAL LENGTH字段
　　 next header字段:8bits,类似于IPv4的PROTOCOL字段,用于识别IPv6的上层信息类型.
　　 hop limit字段:8bits,类似于IPv4的TTL字段,
　　 source address字段:128bits
　　 destination address:128bits

　　4.IPv6扩展头信息

　　IPv6可以有很多类型的扩展头信息,并且可以同时使用多种扩展头信息,应用的顺序如下:

　　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

　　从IPv4到IPv6有丰富的转换手段
　　 使用dual stack或者6to4 tunnel能够进行平滑转换
　　 使用NAT能够使IPv4和IPv6节点通信

　　2.IOS dual stack

　　dual stacked: 如果在一个接口上同时配置IPv4和IPv6,该接口被称为dual stacked.
　　 Cisco router需要使用全局命令: IPv6 unicast routing 启用IPv6
　　 使用接口命令分配IPv6地址: IPv6 address <IPv6-address[/prefix length]>

　　3.overlay tunnel(覆盖式隧道)

　　通过一个IPv4的主干网络连接两个IPv6的网络
　　 把IPv6的数据包封装在IPv4的数据包中传输方法
　　 隧道的两端都需要使用dual-stack接口
　　 隧道的两端都需要配置IPv4和IPv6地址

　　4.使用6to4 tunnel连接IPv6网络

　　使用IPv4网络连接和传输IPv6数据包
　　 是一种自动建立隧道的方法
　　 隧道的两端需要使用固定的IPv6前缀(2002+2字节的本地边界路由器的IPv4地址)
　　 被边界路由器转发的IPv6数据包的目的地址中含有目的边界路由器的IPv4地址
　　 本地边界路由器自动取出该目的IPv4地址,将IPv6包封装在IPv4包中转发
　　 目的边界路由器会拆封所收到的IPv4数据包,并转发给目的IPv6主机.