IPv6基础-IPv6地址

IPv6地址：128bit,16个字节。

1 三类表示方法

首选格式、压缩格式、特殊格式

(1)首选格式：X:X:X:X:X:X:X:X，8个16bit段，前导零可以删除，但是每段要有一个数字；

举例：

2001:0DB8:0000:0000:0008:0800:200C:417A

删除前导零后：

2001:DB8:0:0:8:800:200C:417A

(2)压缩格式：将多个连续为0的段用::表示，一个IPv6地址只允许一个::

举例：

2001:410:0:1:0:0:0:45FF

压缩后：

2001:410:0:1::45FF

(3)特殊格式：在IPv4向IPv6过渡机制中特有的地址表示方法。一般格式：x:x:x:x:x:x:d.d.d.d。

IPv4兼容的IPv6地址： ::10.16.1.3(前96位全为0)

映射IPv4（Mapped）的IPv6地址： ::FFFF:10.16.1.3（前96位固定为::FFFF，仅仅用于IPv4/IPv6双栈节点内部使用）

(4)URL的IPv6地址要使用[]，如:

https://[2000:410:0:1:250::33ab]:8443/abc.html

(5)IPv6前缀表示和子网划分

使用CIDR的表示法：地址/前缀长度

2001:410:0:1::45FF/64

2001:410::/48

2 IPv6地址分类

组播地址、单播、任意播

IPv6里的基本术语：

3 单播地址

单播地址：只能指定给网络中的一个接口，组成如下：

根据地址作用范围的不同，可以分为以下几种：

（1）可聚合全球唯一单播地址（Aggregatable gloabal unicast address）

（2）链路本地地址(link-local address)

（3）站点本地地址(site-local address)

（4）唯一本地地址(unique local address)

（5）其他单播地址：特殊地址、IPv4内嵌地址、NSAP地址等

3.1 可聚合全球唯一单播地址

全球唯一，由INANA同一分配，前缀：2000::/3，类似于IPv4中的公网地址，由三部分组成：

其中前两部分组成网络ID，且有严格的路由聚合策略。其中根据RFC3177建议，n为48，M为16，接口ID固定为64bit。

接口ID生成方式：
（1）EUI-64

（2）设备随机生成

（3）手工配置

3.2 链路本地地址

传播范围受限在接口所连接的链路上（即二层传播），前缀FE80::/10

启用IPv6的节点的每个接口会自动配置一个链路本地地址，IPv6邻居节点之间一般使用链路本地地址，如：ND(邻居发现协议)、路由协议（建立邻居关系时）等

3.2 站点本地地址

传播受限，类似于私网地址，不能传播到Internet，前缀FECO::/10

站点本地地址使用时需要手工指定，目前已经被INANA收回，但设备上依然可以配置使用。

3.3 唯一本地地址

用于替代站点本地地址

特性如下：

（1）全球唯一前缀（随机生成，但冲突率低）

（2）可用于网络间的私有连接(VPN)

（3）Well-know边界路由器过滤

（4）独立于ISP

（5）出现路由泄露不会造成Internet路由冲突

（6）应用中上层将这些看成全球单播地址。

3.4 EUI-64接口标识

EUI-64接口标识为接口自动生成接口ID时使用。

以太口的生成方式：由48bit链路层地址(MAC)转换而来，如：

00-50-3E-E4-4C-00=>00-50-3E-FF-FF-E4-4C-00=>将首字节第七bit取反得到：02-50-3E-FF-FF-E4-4C-00

4 组播地址

可以被指定给网络中的一组接口，只能作为目的地址，前缀FF00::/8

常见组播地址：

4.1 被请求节点组播地址

用组播的方式查找某个单播或任意播地址。对应于接口上的每个单播和任意播地址都自动启用一个对应的被请求节点组播地址，在本地链路范围内传播。用于IPv6地址解析和地址冲突检测。

前缀FF02::1:FF00:/104+单播/任意播地址的低24位组成。

4.2 IPv6的组播MAC地址

固定前缀33:33+组播地址后32bit，中间为0

5 任意播地址

类似于组播地址，用于标识一组网络接口，只能作为目的地址，采用可聚合全球单播地址空间。可以用在DNS和移动IPv6中。与组播地址的不同：

（1）只有一个节点(路由最近的节点)接收IPv6数据包，适合于One-to-One-of-Many的通讯场合

（2）任意播地址采用可聚合全球单播地址空间

6 IPv6节点上IPv6地址小结

IPv6节点和路由器同时具有多个IPv6地址。其中节点必须的地址如下：

必须的地址	IPv6标识
每个网络接口的本地链路地址	FE80::/10
环回地址	::1/128
所有节点组播地址	FF01::1,FF02::1
分配的可聚合全球单播地址	2000::/3
每个单播/任播地址对应的被请求节点组播地址	FF02::1:FF00:/104
主机所加入组的组播地址	FF00::/8

路由器必须的IPv6地址：

必须的地址	IPv6标识
一个节点的所有必须的IPv6地址	详见上表
所有路由器多播地址	FF01::2，FF02::2，FF05::2
子网-路由器任播地址	UNICAST_PREFIX:0:0:0:0
其他配置的任播地址	2000::/3