ipv6地址零压缩方法_IPv6地址详解

ipv6地址零压缩⽅法_IPv6地址详解
IPv6地址组成
IPv6地址由被划分为8个16位块的128位组成。 然后将每个块转换为由冒号符号分隔的4位⼗六进制数字,如:
2001:0000:3238:00E1:0063:0000:0000:FEFB
每⼀块多个前导的0可以省略,⼀个块全为0可以简写为⼀个0,,多个块为连续0的话可以简写为:: (地址表⽰中仅能有⼀个::)。
2001:0:3238:E1:0063::FEFB
URL中IPv6地址必须加[]
IPv6地址由单播、组播、任意播地址组成:
#IPv6地址组成
耐老化测试
#IPv6 vs. IPv4
单播地址
在单播寻址模式下,IPv6接⼝(host)在⽹段中唯⼀标识。 IPv6报⽂包含源IP地址和⽬标IP地址。 主机接⼝配备有在该⽹络段中唯⼀的IP地址。当⽹络交换机或路由器接收到注定到单个主机的单播IP分组时,它发出其连接到该特定主机的输出接⼝。
无纺布挂历
地址的后半部分(最后64位)始终⽤于接⼝ID。 系统的MAC地址由48位组成并以⼗六进制表⽰。 MAC
地址被认为是在世界范围内唯⼀分配的。 接⼝ID利⽤MAC地址的这种唯⼀性。 主机可以使⽤IEEE的扩展唯⼀标识符(EUI-64)格式⾃动配置其接⼝ID。 ⾸先,主机将其⾃⼰的MAC地址划分为两个24位的半部分。 然后16位⼗六进制值0xFFFE被夹在这两个MAC地址的两半之间,产⽣EUI-64接⼝ID。
# MAC映射到IPv6地址
从左数起的第7位,是U位,使⽤EUI-64格式的地址IPv6地址,U/L位为1,则地址是全球唯⼀的,如果为0,则为本地唯⼀。
#IPv6报⽂
IPv6有三种不同类型的单播地址⽅案:
1. 可聚合全球单播(Global Unicast)
⼀般从运营商处申请到的IPv6地址空间为/48,三个最⾼有效位始终设置为001,再由⾃⼰根据需要进⼀步规划:
#IPv6地址构成
2. 唯⼀本地地址 Unique Local Address
ULA,唯⼀本地地址,概念上相当于私有IP,仅能够在本地⽹络使⽤,在IPv6 Internet上不可被路由, ⽤于以满⾜本地环境中私有IPv6地址的使⽤。
在RFC4193中标准化了⼀种⽤来在本地通信中取代站点本地单播地址的类型。ULA拥有固定前缀FC00::/7,分为两块:FC00::/8暂未定义,FD00::/8定义如下:
#IPv6私有地址构成
mppt算法附注: IPv6中的NAT
IPv6私⽹地址与公⽹地址的映射不像IPv4的NAT⼀样,需要多个地址映射到⼀个地址,IPv6地址持有将近128位可随意调配的位,鉴于地址空间的庞⼤,⼀般的企业或单位都会被分配到⼀个拥有很⼤量地址的⽹段,此⽹段拥有⾜够多的地址来和内⽹主机进⾏⼀⼀映射,也就是说可⽤于映射的IP地址pool容量巨⼤⽆⽐,关键是这个⼀⼀映射如何来保持,既然不想再使⽤⾮IP层的信息来保持信息,那就要⽤纯IP层的信息了,这样对上层影响最⼩。对于IPv4,经典NAT使⽤了五元组来保持流标识信息,⽽对于IPv6,则更加绝妙,它利⽤(⽽不是使⽤)了checksum的算法,丝毫不管这个checksum是谁的checksum,因为它根本就不改变数据包的checksum.
如,Linux下配置来回的两条映射规则:
正向规则:
ip6tables -t mangle -A POSTROUTING -s fdca:ffee:babe::/64 -o eth2 -j MAP66--src-to 2008:db8:1::/64
反向规则:
ip6tables -t mangle -A PREROUTING -d 2008:db8:1::/64 -i eth2 -j MAP66 --dst-to fdca:ffee:babe::/64
3. 链路本地IPv6 单播地址
类似于windows系统中IPv4的169.254.0.0/16地址(link-local IPv4 address)
它的有效范围仅仅在所处链路上。以FE80::/10为前缀,11-64位为0,外加⼀个64bits的接⼝标识(⼀般是EUI-64)。
#IPv6本地链路地址构成
特殊地址
组播(Multicast)
IPv6 多播(组播)地址是⼀组接⼝的标识符(典型在不同节点上)。⼀个接⼝可以属于任何数⽬的多播组。
组播地址最⾼位前8位固定为全1,也就是“FFXX::/8”防潮纸
#IPv6组播地址构成
IPv6通信的核⼼⼤量的使⽤了组播(邻居发现协议NDP),IPv6不再使⽤⼴播。IPv6的任何节点都能够成为⼀个组播成员,源节点可以发送数据包到组播组,任何⼀个组播成员都能收到来⾃这个组播组的数据包。
常⽤组播地址
节点请求
陶瓷灯头在IPv4环境中,ARP地址解析协议利⽤⼴播将MAC请求消息发送给整个以太⽹链路上的所有主机,⽬的主机回应ARP Reply从⽽使发送源获得⽬的主机的MAC地址。
节点请求则以⼀种“点对点”的形式将MAC地址请求消息发送到⽬标主机(因为主机的请求节点组播地址如FF02::1:FFAA:4C3E在整个链路上是唯⼀的),所以源主机可以直接将节点请求信息发到⽬标主机节点请求组播地址上,节点请求组播地址是提⾼MAC地址解析的核⼼技术,那么这个⽬标主机的节点请求组播是如何⽣成的?
节点请求组播的构成如下: 该组播地址是将⼀个单播IPv6地址(可以是本地链路地址也可以是全球单播地址)的后24位填充到⼀个请求节点组播地址的124位的固定前缀FF02::1:FF中,⽣成⼀个唯⼀的节点请求组播地址。
#请求节点IPv4组播地址的构成
如⼀台IPv6主机的本地链路地址为FECO:0000:0000:0000:0230:18FF:FEAA:4C3E,现在通过对这个地址的实践分析,来理解该地址所对应的节点请求组播地址的构成原理,如下图所⽰。⾸先是还原节点请求组播地址的124位固定前缀的标准格
式:“FF02:0000:0000:0000:0000:0001:FF”然后取出IPv6主机的本地链路地址
FECO:0000:0000:0000:0230:18FF:FEAA:4C3E中的最后24位,填充到“FF02:0000:0000:0000:0000:0001:FF”前缀
中,IPv6使⽤⼗六进制表达,那么⼀个⼗六进制字符是4个⼆进制位,所以需要将IPv6单播地址中的最后6个字符(⼆进制为24位)取下填充到124位固定前缀中形成最后的地址:FF02:0000:0000:0000:0000:0001:FFAA:4C3E,最后使⽤“零压缩”法表⽰成为:
FF02::1:FFAA:4C3E。
#请求节点组播地址构成实例
IPV6的组播地址与MAC地址的映射关系
IPv6的节点请求多播地址去替代了ARP地址解析协议的⽬标⼴播地址255.255.255.255,这只能表⽰IPv6的节点请求从⽹络层上的优化与改进,在数据链路层优化则是:
阳光下可视液晶屏在IPv4的ARP地址解析协议中的请求消息报⽂的⽬标链路层地址为FFFF.FFFF.FFFF,那么在IPv6中节点请求消息报⽂的⽬标链路层地址是什么?在IPv4中组播的IP地址是可以映射成为数据链路层的MAC地址,在IPv6中这个概念仍然⽣效,IPv6的节点请求组播地址也可以映射成数据链路层地址,具体⽅法如下图所⽰组播的MAC地址是通地IPv6的组播IP地址映射⽽来,映射的原则是:将IPv6组播地址的后32位取出,填充到固定前缀是3333的MAC地址中来⽣成数据链路层地址。
#MAC映射
在IPv4中的ARP表项也变成了IPv4中的邻居表项,如在Win10系统中通过netsh interface ipv6 show neighbors可查看设备各个接⼝下的邻居建⽴情况:

本文发布于:2024-09-21 18:59:05,感谢您对本站的认可!

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