網絡系統建設與運維IPv6是Internet工程任務組（IETF）設計的一套規范，是IPv4的升級版本，最初的標準在RFC2460中定義（1998），后經多次補充和完善。IPv6與IPv4的最顯著區別是IPv4地址采用32比特標識，而IPv6地址采用128比特標識。目前IPv6正在全國范圍內大力推廣中，運營商層面上基本已經全面完成了升級（手機流量用戶大多數已經采用了IPv6方式接入），掌握IPv6網絡的配置和管理是當前形式下非常緊迫的任務，本項目介紹IPv6的基礎知識和配置方法。深入篇項目2IPv6配置基礎一、學習目標1、認識IPv6的地址組成與表示方法；2、掌握IPv6地址的五種配置方法。二、網絡拓撲圖深入篇項目2IPv6配置基礎三、環境與設備要求1、按下列清單準備好網絡設備，并依圖示搭建網絡拓撲圖；2、為計算機和相關接口配置IP地址。深入篇項目2IPv6配置基礎設備型號數量路由器AR32603計算機PC1設備連接端口IP地址R1G0/0/0R2G0/0/0Autolink-localR2G0/0/0R1G0/0/0Autolink-localR2G0/0/1R3G0/0/02001::/64EUI-64R3G0/0/0R2G0/0/1AutoglobalR3G0/0/1PC13000::1/64PC1R3E0/0/1DHCPv6clientR1LOOPBACK0--2000::1/128R2LOOPBACK0--2000::2/128R3LOOPBACK0--2000::3/128四、認知與配置過程與IPv4不同，IPv6的地址由于比較長、比較復雜，在地址配置方法上也提供了很多種方式，實踐中可以靈活部署，本項目講解IPv6地址的五種常見配置方法。注意默認情況下，華為路由器并沒有開啟IPv6功能，需要在系統視圖下使用下面的命令來開啟，該命令在后續的配置步驟中會被省略掉。所有關于IPv6的實驗應該盡量使用AR系列路由器來做，ROUTER有很多功能不支持，比如鄰居自動發現、OSPFv3路由協議等等。深入篇項目2IPv6配置基礎[Huawei]ipv61、自動生成鏈路本地地址查看接口的IPv6地址：可以看到R1的g0/0/0口已經得到了一個IPv6的link-local地址，接口狀態為：UP。[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6enable[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6addressautolink-local深入篇項目2IPv6配置基礎[R1]disipv6interfaceg0/0/02、手工配置IPv6地址查看接口的IPv6地址：可以看到R1的Loopback0口已經得到了一個IPv6的全球單播地址，接口狀態為：UP。深入篇項目2IPv6配置基礎[R1-LoopBack0]ipv6enable[R1-LoopBack0]ipv6address2000::1/128[R1]disipv6intLoopBack03、手工配置EUI-64規范的IPV6地址查看R2各接口的IPv6地址（此處省略了其他接口的地址配置）：可以看到R2的g0/0/1口已經得到了一個EUI-64規范的IPv6全球單播地址，接口狀態為：UP。深入篇項目2IPv6配置基礎[R2-GigabitEthernet0/0/1]ipv6enable[R2-GigabitEthernet0/0/1]ipv6address2001::/64eui-64[R2]disipv6interfacebrief4、無狀態自動獲取全球單播地址（必須是AR路由器）首先在R2上開啟IPv6的鄰居發現和路由器通告功能：然后在R3上配置自動獲取全球單播地址：查看R3各接口的IPv6地址（此處省略了其他接口的地址配置）：可以看到R3的g0/0/0口已經自動獲取了一個EUI-64規范的IPv6全球單播地址，接口狀態為：UP。深入篇項目2IPv6配置基礎[R2-GigabitEthernet0/0/1]undoipv6ndrahalt

//nd即鄰居發現，ra即路由通告，默認情況下，路由器是關閉鄰居發現功能的，需要手動開啟。[R3-GigabitEthernet0/0/0]ipv6addressautoglobal[R3]disipv6intbrief5、通過DHCPv6自動獲取IPv6地址在R3上開啟DHCPv6服務，通過G0/0/1口為PC機分配IPv6地址。深入篇項目2IPv6配置基礎[R3]dhcpenable[R3]dhcpv6poolp1[R3-dhcpv6-pool-p1]addressprefix3000::/64[R3-dhcpv6-pool-p1]excluded-address3000::1[R3-dhcpv6-pool-p1]q[R3]intg0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]dhcpv6serverp1使能PC機的DHCPv6功能，如下圖所示：深入篇項目2IPv6配置基礎查看PC機獲取到的IPv6全球單播地址，如下圖所示。與DHCP不同，DHCPv6并不提供子網掩碼和默認網關（相應功能由路由器的RA功能提供），這會導致通過DHCPv6獲得的IPv6地址，因為沒有掩碼長度，地址的掩碼都是128位的。深入篇項目2IPv6配置基礎五、測試并驗證結果本項目為IPv6的基礎配置實驗，主要驗證一個接口是否獲取到了有效的IPv6地址，常用的驗證命令有：深入篇項目2IPv6配置基礎<R1>disipv6interfacebrief //查看所有接口的ipv6地址<R3>disipv6interfaceg0/0/0 //查看特定接口的ipv6地址六、項目小結與知識拓展1、IPv6是Internet工程任務組（IETF）設計的一套規范，它是網絡層協議的第二代標準協議，也是IPv4（InternetProtocolVersion4）的升級版本。IPv6與IPv4的最顯著區別是，IPv4地址采用32比特標識，而IPv6地址采用128比特標識。128比特的IPv6地址可以劃分更多地址層級、擁有更廣闊的地址分配空間，并支持地址自動配置。2、IPv6地址在表示方法上，由冒號分割成8段，每段4個16進制數，比如：2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B，這樣的地址仍然顯得太長了，可以進行壓縮表示，壓縮的規則有兩條：（1）每組中的前導“0”都可以省略；（2）地址中包含的連續兩個或多個均為0的組，可以用雙冒號“::”來代替，對于上面的例子，最終可以表示成這樣：2031:0:130F::9C0:876A:130B。需要注意的是，在一個IPv6地址中只能使用一次雙冒號“::”，否則當計算機將壓縮后的地址恢復成128位時，無法確定每段中0的個數。深入篇項目2IPv6配置基礎3、IPv6地址被分為：單播地址、組播地址、任播地址。單播地址用于標識一個接口，發往該目的地址的報文會被送到被標識的接口；組播地址用于標識多個接口，發往該目的地址的報文會被送到被標識的所有接口；任播地址用于標識多個接口，發往該目的地址的報文會被送到被標識的所有接口中最近的一個接口上。實際上任播地址與單播地址使用同一個地址空間，也就是說，由路由器決定數據包是做任播轉發還是單播轉發。一個典型的IPv6地址由兩部分組成：網絡前綴+接口標識，多數情況下，二者各由64位組成。4、對于IPv6單播地址來說，如果地址的前3位不是000，則接口標識必須為64位，如果地址的前三位是000，則沒有此限制。64位的接口標識仍然太長了，難以管理，IEEEEUI-64規范用于自動計算接口標識，計算方法是根據接口的MAC地址（48位）經過一系列換算得來，如下圖所示：深入篇項目2IPv6配置基礎MAC地址格式中cbit表示廠商ID，dbit表示廠商編號ID，“0”bit代表全局/本地位，表示全球有效。g表示其是表示單個主機還是某個組。具體的轉換算法為：將上述的0轉換為1，在c和d之間插入兩個字節：FFFE，結果為IPv6接口ID。這種由MAC地址產生IPv6地址接口ID的方法可以減少配置的工作量，尤其是當采用無狀態地址自動配置時，只需要獲取一個IPv6前綴就可以與接口ID形成IPv6地址。使用這種方式最大的缺點就是某些惡意者可以通過二層MAC推算出三層IPv6地址。5、鏈路本地地址（Link-local地址）：是IPv6中的應用范圍受限制的地址類型，只能在連接到同一本地鏈路的節點之間使用。它使用了特定的本地鏈路前綴FE80::/10（最高10位值為1111111010），同時將EUI-64接口標識添加在后面作為地址的低64比特。當一個節點啟動IPv6協議棧時，節點的每個接口會自動配置一個鏈路本地地址（其固定的前綴+EUI-64規則形成的接口標識）。這種機制使得兩個連接到同一鏈路的IPv6節點不需要做任何配置就可以通信。所以鏈路本地地址廣泛應用于鄰居發現，無狀態地址配置等應用。深入篇項目2IPv6配置基礎以鏈路本地地址為源地址或目的地址的IPv6報文不會被路由設備轉發到其他鏈路。6、全球單播地址：是帶有全球單播前綴的IPv6地址，其作用類似于IPv4中的公網地址。這種類型的地址允許路由前綴的聚合，從而限制了全球路由表項的數量。全球單播地址由全球路由前綴（Globalroutingprefix）、子網ID（subnetID）和接口標識（InterfaceID）組成。Globalroutingprefix：全球路由前綴。由提供商（Provider）指定給一個組織機構，通常全球路由前綴至少為48位。目前已經分配的全球路由前綴的前3bit均為001，由于采用16進制的表示方法，從外觀上看，這部分地址總是被表示為“2XXX”或者“3XXX”（如2000::1、2023::1）。SubnetID：子網ID。組織機構可以用子網ID來構建本地網絡（Site）。子網ID通常最多分配到第64位。子網ID和IPv4中的子網號作用相似。InterfaceID：接口標識。用來標識一個設備（Host），常見的是EUI-64規范的接口標識。深入篇項目2IPv6配置基礎7、IPv6組播地址：與IPv4相同，用來標識一組接口，一般這些接口屬于不同的節點。一個節點可能屬于0到多個組播組。發往組播地址的報文被組播地址標識的所有接口接收。一個IPv6組播地址由前綴、標志（Flag）字段、范圍（Scope）字段以及組播組ID（GlobalID）4個部分組成：前綴：IPv6組播地址的前綴是FF00::/8（11111111）。標志字段（Flag）：長度4bit，目前只使用了最后