沈鑫剡编著《计算机网络工程》第8章配套课件.ppt

计算机网络工程 第八章 第8章 IPv6网络设计和实现过程 本章主要内容 IPv6基础； IPv6操作过程； IPv6 over 以太网； IPv6网络和IPv4网络共存技术； IPv6网络和IPv4网络互连技术。 8.1 IPv6基础 本讲主要内容 IPv4缺陷； IPv6首部结构； IPv6地址结构。 一、IPv4缺陷 32位地址空间； 分层结构浪费地址空间； E和D类浪费地址空间； 特殊地址，如全0、全1主机号，浪费地址空间。 一、IPv4缺陷 随着链路带宽的提高，结点转发操作已经成为性能瓶颈； 每一个转发结点需要重新计算检验和； 每一个转发结点需要处理可选项。 一、IPv4缺陷 没有单独的流标识字段，需要通过源和目的IP地址、源和目的端口号确定属于同一流的IP分组； 流分类由转发结点完成，增加了转发结点的处理负担。 一、IPv4缺陷 IPv4以实现通信为原旨； 存在ARP欺骗； 存在源IP地址欺骗。 二、 IPv6首部结构 IPv6首部结构 IPv6基本首部； IPv6扩展首部。 二、 IPv6首部结构 版本：6； 信息流类别：确定分组的QoS； 流标签：用于标识IP分组所属的流，流是具有相同发送、接收进程的IP分组流； 下一个首部：净荷中扩展首部或数据的类型； 跳数限制；允许经过的路由器数目； 源和目的地址：128位IPv6地址。 二、 IPv6首部结构 扩展首部是净荷一部分； 通过下一首部字段指明串接在一起的多个扩展首部。 二、 IPv6首部结构 三、 IPv6地址结构 IPv6地址结构 IPv6地址表示方式； IPv6地址分类。 三、 IPv6地址结构 基本表示 128bit以16位为单位分段，每一段用4位十六进制数表示，各段用冒号分隔 ； 地址基本表示实例。 2001:0000:0000:0410:0000:0000:0001:45FF 0000:0000:0000:0000:0001:0765:0000:7627 三、 IPv6地址结构 压缩表示 去掉不必要的0 2001:0:0:410:0:0:1:45FF 0:0:0:0:1:765:0:7627 0压缩表示 2001::410:0:0:1:45FF ::1:765:0:7627 三、 IPv6地址结构 特殊地址 ::FFFF:192.167.12.16 ::FFFF:0:192.167.12.16 环回地址 ::1 未确定地址 全0地址（表示成::） 地址前缀 IPv6地址/前缀长度 完整的IPv6地址，前缀长度0～128 ::FE80:0: 0: 0/68 ::1:765:0:7627/60 2001:0000:0000:0410:0000:0000:0001:45FF/64 三、 IPv6地址结构 128bit地址长度为IPv6地址分类提供了方便； 链路本地地址是传输网络内有效的地址，只能用于同一传输网络内两个端点之间的IPv6分组的传输； 链路本地地址能够通过链路层地址，如MAC地址，自动生成。 三、 IPv6地址结构 根据MAC地址求出接口标识符； 根据接口标识符和链路本地地址结构求出链路本地地址。 三、 IPv6地址结构 站点本地地址相当于IPv4的私有地址； IPv4为了不使私有地址和全球地址相同，给出了全球地址不分配的IP地址空间； IPv6大地址空间为为地址分类提供了方便。 三、 IPv6地址结构 为了减少路由项，要求同一地区的网络分配相同前缀的网络地址； 全球单播地址结构就是为了实现这一分配原则； 路由项中的目的网络字段仍然以网络地址/前缀表示，因此，这是分配结构，不是路由结构。 三、 IPv6地址结构 4位标志位中的前3位固定为0 ，最后1位为0表示是著名组播地址，为1表示是临时组播地址； 范围取值如下 2：链路本地范围 5：站点本地范围 8：组织本地范围 E：全球范围 组标识符：标识组播组。 8.2 IPv6操作过程 本讲主要内容 邻站发现协议； 路由器建立路由表过程。 8.2 IPv6操作过程 一、邻站发现协议 邻站发现协议的功能如下 确定网络前缀，然后根据所在网络的网络前缀确定全球IP地址； 确定路由器接口的链路本地地址，即默认网关地址； 解析出路由器接口的MAC地址，公告终端的IP和MAC地址对。 一、邻站发现协议 路由器接口配置全球IP地址，自动生成链路本地地址； 终端自动生成链路本地地址； 终端组播路由器请求，接收方是全部路由器，给出终端链路本地地址和MAC地址对； 路由器发送路由器通告，给出网络前缀和路由器链路本地地址和MAC地址对； 终端生成全球IP地址和默认网关地址及默认网关地址对应的MAC地址。 一、邻站发现协议 接口标识符已经成为全球IP地址的一部分，必须保证每一个接口有着不同的接口标识符； 二、路