IPV6学习笔记
IPV4與IPV6學習筆記
IPV6也叫IP那個，上世紀90年代就已已誕生，由于在IPV4中存在多種緩解地址不夠用的技術（如VLSM、NAT、CIDR等）、一些老設備不兼容IPV6技術，以及沒有重量級的應用技術，導致推廣較慢，但是隨著網絡與信息技術的發展，IPV6取代IPV4是大勢所趨。
IPV4地址共32bit，分為4組，每組8bit，采用點分十進制方式表示：
掩碼表示法：192.168.1.1? 255.255.255.0
前綴表示法： 192.168.1.1/24
IPV6地址共128bit，分為8組，每組16bit，采用冒號分16進制表示：
前綴表示法：2021:1214:0000:1996:0000:0815:0000:1314/64
IPV6地址壓縮格式：
1.每個前導的“0”可以省略，如果一個組中全部為“0”，可以簡寫為一個“0”
2.一個或多個組中連續"0"可以用雙冒號代替，一個IPv6地址中只能存在一個雙冒號省略寫法，不能存在多個
交換機如何配置IPV6地址：
1.全局模式下啟用IPV6
[R1]ipv6
2.接口下啟用IPV6功能：
[R1-G0/0/1]ipv6 enable
3.配置ipv6地址
[R1-G0/0/1]ipv6 address 2021::1214:0815 64
IPV4組成：1.網絡位? ? ? 2.主機位
IPV6組成：1.網絡前綴? ?2.接口ID
網絡前綴是在設計網絡時規劃好的，在IPV6中常用的前綴長度都是64位
接口ID如何生成：
手工配置
自動產生：
（1）SLAAC :無狀態自動配置
（2）EUI-64
（3）系統軟件自動生成
（4）DHCPv6服務器
? ? ?IPV6配置
靜態配置
動態配置
（1）EUI-64 ：擴展的唯一標識符
? ?作用：是根據設備接口MAC地址，產生一個唯一的IPV6地址
? ?好處：MAC地址全球唯一，根據MAC地址來產生IPV6接口ID，能夠防止存在IPV6地址的沖突。
接口ID的產生方式：
? 例如MAC地址為：00E0-FCAA-3F29
在MAC地址中間插入固定的FFFE:
?00E0-FCFF-FEAA-3F29
寫成IPV6地址的格式：
?00E0:FCFF:FEAA:3F29
將第7bit進行置位：
?02E0-FCFF-FEAA-3F29
?反轉：將0置為1，將1置為0
?置位：將0變為1，1保持不變 （思科華為目前使用）
EUI-64只能填充64bit的接口ID部分，如果IPV6前綴不滿足64bit時，如何產生接口ID？
如果網絡前綴小于64bit時，接口ID依然使用EUI-64的方式進行產生，后64bit前的接口ID部分用“0”來進行填充
如果網絡前綴超過64bit，此時接口ID部分，將會少于64bit，EUI-64又是64bit的接口ID部分，怎樣產生接口ID呢？
在華為設備中，不允許這樣配置。
在思科設備中，接口ID與網絡前綴沖突部分的內容被前綴內容覆蓋，只顯示后面的接口ID部分。
IPV6地址在華為設備中最多配置十個，根據不同系列的支持IPV6地址數量，可能有所區分，并且多IPV6地址之間時等價的。
為了方便管理員對網絡進行維護，一般只在終端設備上使用EUI-64的方式產生接口ID。
IPV4與IPV6如何區分一條唯一的流：
IPV4中：
UDP/TCP流量：Sip+Dip+Sport+Dport+協議
ICMP流量：Sip+Dip
IPV6使用IPV6源地址+流標簽確定唯一的流
? ? IPV4與IPV6的比較
一、IPV4與IPV6相似的部分
version：IPV4的version和IPV6的version字段，作用相同，都是用于描述當前IP報文版本
IPV4的IHL和Total length ; IPV6的載荷長度：
針對IPV4來說，IPV4報文頭部變長，并不固定，在IPV4中存在IHL和總長度兩個字段，使用總長度減去IHL才能夠判斷出載荷長度
? ? ? 針對IPV6來說，在IPV6中基本報文長度固定，所以在報文中只需要攜帶載荷長度來描述上層協議數據即可。
? ?3.IPV4的TOS字段與ipv6中的流類別：
? ? ? ?IPV4的TOS等同與ipv6中的流類別，作用相同，都是用于QOS。
? ?4.IPV4的TTL和上層協議標識 ；IPV6的跳數限制和下一跳頭部
? ? ? ? IPV4的TTL等同于IPV6的HOP limit ，IPV4的上層協議標識等同于IPV6的下一跳頭部。
二、IPV6與IPV4的不同部分
? ? ? 在IPV6中刪除了IHL,ID,FLAGS,分片偏移，又不校驗，option。
? ? ? ? 針對IPV4來說ID,FLAGS,分片偏移，作用都是用于IPV4報文的分片。
? ? ?1.如果報文沒有被分片,那么字段沒有任何意義，此時IPV4報文頭部固定的字段，占用一部分空間，導致真正承載數據的部分減小，數據轉發效率低下。
? ? ?2.如果報文已經分片了：只有目的節點才需要進行報文重組，但是轉發報文的時候讀取IPV4報文頭部，依然會讀取ID標志位? 分片偏移，導致轉發效率低下。
? ? ? ?針對IPV6來說，IPV6重新定義了分片處理機制：
? ? ? 1.IPV6中只允許源節點對數據進行分片，中間節點不允許進行分片，所以中間節點在進行轉發報文時，不需要讀取分片字段。
? ? ? ?2.IPV6中只有報文被分片的時候才會攜帶分片擴展頭，中間節點之讀取基本報頭進行轉發，分片擴展報頭實現目的節點的報文重組功能。
? ? ? ?在IPV6中刪除了option選項，IPV4中可選項提供的功能由IPV6報文的擴展報頭提供，基本頭部固定，設備處理更加高效。
? ? ??
? ? ? ?針對IPV4來說，二層與四層存在校驗，對于網絡層來說，本身需要校驗功能，由于設備在轉發的時候TTL會改變，每跳都需要計算校驗和，導致轉發效率低下。
? ? ? ?針對IPV6來說，刪除了三層校驗功能，IPV6報文頭部的完整性，依靠二層和四層完成。
三、IPV6新增部分
? ? ? 1.在IPV6中新增流標簽字段：
? ? ? ?(1)針對設備處理角度來看：
? ? ? 針對IPV4通過5元組確定一條唯一的流，大多數設備都是基于5元組確定唯一的流，比如路由器分擔的時候本身只看IP報文頭進行轉發，由于需要確定唯一的流，依然要讀取傳輸層信息，導致轉發效率低下。
? ? ? ?針對IPV6來說通過流標簽+IPV6源地址確定唯一的流，不需要讀取傳輸層信息，轉發效率更高。
? ? ? ?(2)在QOS角度來看：
? ? ? ?針對IPV4來說，要想實現區分服務，對于IPV4報頭，通過TOS字段來實現。
? ? ? ? 針對IPV6來說，要想實現區分服務，可以基于流分類，或者源IP+流標簽，實現基于流的QOS，區分能力更加精細化。
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總結
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