IPV6 簡單總結

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來源：https://www.2cto.com/net/201112/114937.html

2. 本地用IPV6單播地址 (包括鏈路本地單播地址 和 網站本地單播地址)

2.1  鏈路本地單播地址

規定了鏈路本地和網站本地兩種類型的本地使用單播地址。鏈路本地地址用在單鏈路上，

而網站本地地址用在單網站上。

鏈路本地地址格式表示如下：

注意此地址就是以FE80::x:x:x:x開頭的IPV6地址

設計鏈路本地地址的目的是為了用於諸如自動地址配置、鄰居發現或無路由器存在的單鏈路的定址。

路由器不能將帶有鏈路本地源地址或目的地址的任何包轉寄到其他鏈路上去。

 

2.2  網站本地地址具有下面的地址格式：

16進位表示為：　FEC0::X:X:X:X:X

網站本地地址的設計目的是為了用於無需全球首碼的網站內部定址。路由器不應轉寄網站外具有網站本地源或

目的地址的任何包 

 

然後查看自己機器

 

 

單播地址能自動尋找。

 

介面地址的換算方法

IPv6 介面標識
IPv6 地址的最後 64 位元是對於 IPv6 地址的 64 位元首碼而言唯一的介面標識。確定介面標識的方法如下：

• RFC 2373 聲明，所有使用首碼 001 到 111 的單播地址，必須使用由“擴充唯一標識 (EUI) - 64”地址派生的 64 位元介面標識。 
• RFC 3041 描述了隨時間變化而隨機產生的介面標識，以提供某種程度的匿名。 
• 將在有狀態的地址自動設定（例如，通過 DHCPv6）過程中指派介面標識。DHCPv6 標準目前正在定義中。用於 Windows Server 2003 家族產品和 Windows XP 的 IPv6 協議不支援有狀態地址配置或 DHCPv6。 
• 手動設定的介面標識。

基於 EUI-64 的IPv6 介面標識(Interface ID)

64 位元 EUI 64 地址是由電氣和電子工程師協會 (IEEE) 定義的。將 EUI-64 地址指派給網路介面卡，或從 IEEE802 地址派生得到該地址。
在IPv6無狀態地址自動設定過程以及介面下產生的Link-local鏈路本地地址的過程中，一般是根據EUI-64規則來產生介面ID部分：也就是IPv6地址128位長度中的後64位部分。

IEEE 802 地址

用於網路介面卡的傳統介面標識可使用稱為 IEEE 802 地址的 48 位地址。此地址由 24 位公司 ID（也稱為製造商 ID）和 24 位擴充 ID（也稱為底板 ID）組成。公司 ID（唯一指派給每個網路介面卡的製造商）和底板 ID（在裝配時唯一指派給每個網路介面卡）的組合，即可產生全域唯一的 48 位地址。這個 48 位地址也稱為物理地址、硬體地址或媒體存取控制 (MAC) 地址。

IEEE 802 地址中的已定義位如下：

• 全域/本地 (U/L) 
  
  U/L 位是第一個位元組的第七位，用於確定該地址是全域管理的還是本地管理的。如果將 U/L 位設定為 0，那麼通過分配唯一的公司 ID，IEEE 已對地址進行了管理。如果 U/L 位被設定為 1，則地址是本地管理的。網路系統管理員已覆蓋製造地址，並指定其他地址。
• 個人/組 (I/G) 
  
  I/G 位是第一個位元組的最低位，用來確定地址是個人地址（單播）還是組地址（多播）。設定為 0 時，地址是單播地址。設定為 1 時，地址是多播地址。對於典型的 802.x 網路介面卡地址，U/L 和 I/G 位均設定為 0，對應於全域管理的單播 MAC 位址。

IEEE EUI-64 地址

IEEE EUI-64 地址代表網路介面定址的新標準。公司 ID 仍然是 24 位長度，但擴充 ID 是 40 位，從而為網路介面卡製造商建立了更大的地址空間。EUI-64 地址使用 U/L 和 I/G 位的方式與 IEEE 802 地址相同。


將 IEEE 802 的MAC地址映射到 EUI-64 地址

要從 IEEE 802 的MAC地址建立 EUI-64 地址，則 16 位的 11111111 11111110 (0xFFFE) 將被插入到公司 ID 和擴充 ID 之間的 IEEE 802 地址中。
如中所示：


將 EUI-64 地址映射到 IPv6 介面標識

要擷取用於 IPv6 單播地址的 64 位元介面標識，EUI-64 地址中的 U/L 位將進行求反（如果是 1，則被設定為 0；如果是 0，則被設定為 1）。如中所示：


IEEE 802 地址轉換樣本

主機 A 的乙太網路 MAC 位址是 00-AA-00-3F-2A-1C。首先，通過在第三個和第四個位元組之間插入 FF-FE 將其轉換為 EUI-64 格式，其結果是 00-AA-00-FF-FE-3F-2A-1C。然後，對 U/L 位（第一個位元組中的第七位）求反。第一個位元組的二進位形式為 00000000。將第七位求反後，變為 00000010 (0x02)。最後的結果是 02-AA-00-FF-FE-3F-2A-1C，當轉換為冒號十六進位符號時，成為介面標識 2AA:FF:FE3F:2A1C。結果是，對應於 MAC 位址 00-AA-00-3F-2A-1C 的網路介面卡的連結本地地址是 FE80::2AA:FF:FE3F:2A1C。
注意：

• 對 U/L 位求反時，如果 EUI-64 地址是全域管理的，則第一個位元組將加 0x2，而如果 EUI-64 地址是本地管理的，則從第一個位元組減去 0x2。

在路由器裝置上查看該介面的網卡MAC地址：

1. Router# show interface f0/0
2. FastEthernet0/0 is up, line protocol is down
3.   Hardware is Gt96k FE, address is 0012.7feb.6b40 (bia 0012.7feb.6b40)

複製代碼

我們再查看根據該地址與EUI-64產生的鏈路本地地址與全球單播地址：

1. Router(config)# interface f0/0
2. Router(config-if)# ipv6 address 2001:db8::/64 eui-64
3. Router(config-if)# do show ipv6 interface f0/0
4. FastEthernet0/0 is up, line protocol is down
5.   IPv6 is enabled, link-local address is FE80::212:7FFF:FEEB:6B40 [TEN]
6.   No Virtual link-local address(es):
7.   Global unicast address(es):
8.     2001:DB8::212:7FFF:FEEB:6B40, subnet is 2001:DB8::/64 [EUI/TEN]

複製代碼

/***********************************************************/

IPv6無狀態地址自動設定
乙太網路介面的介面標識（Interface Identifier）是基於EUI-64（64-bit extended unique identifier）標識的。而該網卡的EUI-64標識是由網卡內建的48位IEEE802地址擴充的。下面先介紹EUI-64的構造方法。
乙太網路地址的OUI（Organizationally Unique Identifier）部分（即前3個位元組）構成EUI-64的company_id部分（即前3位元組），EUI的第四、第五個位元組是固定的16進位值FFFE。乙太網路地址的最後3個位元組構成EUI-64的最後3個位元組。
介面標識是通過將EUI-64的“全球/本地”（"Universal/Local"）位取反得到的。該位是EUI-64的第一個位元組的次低位。由於網卡的內建地址是全球統一管理分配的，因此得到的標識也是全球唯一的。IEEE802或者EUI-64地址的該位為0，而全球唯一的IPv6介面標識的該位為1。
例如一塊網卡的MAC地址為：34-56-78-9A-BC-DE，那麼其對應的介面標識應該為：36-56-78-FF-FE-9A-BC-DE。
對於手工設定的或者軟體佈建的網卡地址，不應該用來構造介面標識。如果一定要使用這類地址來構造介面標識，那麼應該在“U/L”位上反映出該地址是否全球唯一。
用來對一塊乙太網路卡進行無狀態自動設定的IPv6地址首碼（IPv6 address prefix）的長度必須是64位。

Link-Local Address
乙太網路卡的IPv6 Link-Local Address是通過該介面的介面標識來構造的。構造方法是：最高的10位為“1111111010”，之後的54位為全0，最後64位為該介面的介面標識。
例如介面標識為：36-56-78-FF-FE-9A-BC-DE，那麼對應的IPv6 Link-Local Address為：FE80::3656:78FF:FE9A:BCDE。

臨時地址介面標識
在當今基於 IPv4 的 Internet 中，通常 Internet 使用者串連到 網際網路服務提供者 (ISP)，並通過使用點對點通訊協定 (PPP) (PPP) 和 網際網路通訊協定 (IP)控制協議 (IPCP) 擷取 IPv4 地址。使用者每次串連時，可能獲得不同的 IPv4 地址。因此，根據 IP 位址很難跟蹤使用者在 Internet 上的通訊。

對於基於 IPv6 的撥號連線，通過路由器發現和無狀態地址自動設定建立串連之後，將給使用者指派一個 64 位元首碼。如果介面標識總是基於 EUI-64 地址（從靜態 IEEE 802 地址派生得到），就可以標識指定節點的通訊，而不用考慮其首碼，從而輕鬆跟蹤指定使用者及其使用 Internet 的情況。為瞭解決這個問題並提供某種程度的匿名，在 RFC 3041 中描述了一種備用的 IPv6 介面標識，它是隨機產生的，並且隨時間變化而變化。

初始介面標識通過使用隨機數字來產生。對於不能儲存曆史資訊以便產生將來的介面標識的 IPv6 系統，每次初始化 IPv6 協議時都將隨機地產生一個新的介面標識。對於有儲存能力的 IPv6 系統，將儲存曆史值，在初始化 IPv6 協議時，通過以下進程建立新的介面標識：

• 從儲存區中檢索曆史值，並根據適配器的 EUI-64 地址附加介面標識。 
• 對步驟 1 中的數量計算“訊息摘要 5 (MD5)”單向加密雜湊。 
• 將步驟 2 中計算的 MD5 雜湊的最後 64 位元另存新檔用於下次介面標識計算的曆史值。 
• 提取步驟 2 中計算的 MD5 雜湊的前 64 位元，並將第七位設定為 0。第七位對應於 U/L 位，當設定為 0 時，表示本地管理介面標識。其結果即為該介面標識。

根據此隨機介面標識得到的 IPv6 地址就稱為臨時地址。臨時地址是為使用無狀態地址自動設定的公用地址首碼產生的。臨時地址用於降低下列有效生存期和首選生存期的值：

• 生存期包括在收到的“路由器公告”訊息中的“首碼資訊”選項中。 
• 有效生存期的本地預設值是 1 周，首選生存期的本地預設值是 1 天。

臨時地址的有效生存期到期之後，將產生新的介面標識和臨時地址。

預設情況下， Windows Server 2003 的 IPv6 協議不會為全域地址首碼建立臨時地址。可以使用 netsh interface ipv6 set privacy state=enabled 命令修改此預設設定。
而Windows XP既有公用（public）全域地址，又有臨時（temporary）全域地址，因為公用全域地址的介面標識部分是根據使用者網卡的硬體地址演化產生，可能會暴露使用者隱私，而臨時全域地址的介面標識部分是隨機產生的，且有時效限制，可以避免使用者隱私泄漏。所以，實際進行IPv6網路連接時用到的是臨時全域地址。

IEEE相關標準與RFC文檔
也許大家會覺得我們為什麼要插入0xFFFE，而且是插入IEEE 802的MAC地址中間？而地址還要進行U/L位的計算等？或者您是IPv6的協議棧開發人員、科研人員，可能對相關標準比較感興趣，那麼大家可直接參考IEEE 上的文檔：
GUIDELINES FOR  64-BIT GLOBAL IDENTIFIER (EUI-64)   REGISTRATION AUTHORITY:
http://standards.ieee.org/regauth/oui/tutorials/EUI64.html
同時最初是在RFC 2373中進行相關定義，但後續RFC 2373又被RFC 3513所廢除，而IPv6的逐步發展中，RFC 3513又再次被RFC 4291所廢除。
因此目前最新的規範大家可查閱RFC4291,可適當瞭解各個RFC之間的繼承關係，可能部分書籍與資料也有所介紹相關的RFC編號，但隨著IETF對相關協議的更新與完善，協議標準相關最新的文檔編號也是有所變化的，也是IPv6相關開發或研究人員需要注意的。
http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4291.txt
同時在RFC 5952中也對RFC4291進行了部分更新：
http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5952.txt

 

來源: http://www.ipv6bbs.cn/thread-210-1-1.html

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