一、概述

　　IPv6能夠滿足不斷增長的復雜的體系化編址的需求，從IPv4編址到IPv6編址的轉換正在頻繁的發(fā)生，CISCO IOS從12.2(T)開始支持IPv6.

　　二、IPv6的優(yōu)點

　　1.提供更大的地址空間,能夠實現(xiàn)plug and play和靈活的重新編址

　　2.更簡單的頭信息,能夠使路由器提供更有效率的路由轉發(fā).

　　3.與mobile IP和IP sec保持兼容的移動性和安全性

　　4.提供豐富的從IPv4到IPv6的轉換和互操作的方?IPsec在IPv6中是強制性的.

　　三、IPv6編址

　　1.地址空間

　　地址長度為128bits或16bytes

　　可分配的地址數量為:3.4x10的38次方

　　每個地球人可擁有的地址數量為:5x10的28次方

　　2.IPv6的地址格式

　　32個16進制數,每4個一段,共有8段,段與段之間以':'分隔

　　在每個段中的前導位0可以不寫

　　在同一個地址中,若干個連續(xù)的為0的段可以簡寫為'::'

　　IPv6地址示例:

　　2031:0000:130f:0000:0000:09c0:876a:130b 正確

　　2031:0:130f:0:0:09c0:876a:130b 正確

　　2031:0000:130f::09c0:876a:130b 正確

　　2031::130f::09c0:876a:130b 錯誤

　　0:0:0:0:0:0:0:1=::1 正確

　　0:0:0:0:0:0:0:0=:: 正確

　　四、IPv6的multicast

　　1.IPv6不使用broadcast通信,使用multicast或者anycast替代broadcast

　　2.multicst使網絡的通信更有效率,IPv6有非常大的multicast地址空間

　　3.anycast簡介:

　　多個路由器共享同一個unicast地址(一組多播轉發(fā)路由器)

　　所有的多播源都發(fā)送數據包到該unicast地址

　　路由器自動選擇最近的多播轉發(fā)路由器到達目的

　　五、IPv6的地址聚合

　　多個地址前綴能夠匯總為一個地址前綴

　　地址聚合能夠增加路由選擇的效率和擴展能力

　　六、IPv6的地址自動配置功能

　　能夠使用data-link地址進行編址

　　能夠進行無沖突的地址自動配置

　　plug and play(主機和路由器之間會自動的進行地址前綴的請求和通告)

　　七、IPv6的地址更新

　　通過修改路由器通告的舊前綴的生存時間(減少其生存時間),同時通告一個新的前綴.

　　如果改變整個網絡的前綴,可能需要改變dns

　　八、IPv6幀格式

　　1.簡化的更有效率的頭信息

　　64bit的頭字段,更少的字段數

　　能夠實現(xiàn)基于硬件的,有效率的處理

　　改善路由選擇的效率、性能和轉發(fā)速率

　　2.IPv4和IPv6頭信息的對比

　　IPv4一般使用12個頭字段,20bytes;IPv6使用8個頭字段,40bytes,其中有5個字段與IPv4相同,有3個新字段.

　　IPv6不執(zhí)行分片操作(fragmentation),因此沒有IPv4的fragmentation信息,IPv6使用一個發(fā)現(xiàn)處理過程來判定 和調整一個會話的最合適的MTU.

　　IPv6的發(fā)送方的發(fā)現(xiàn)處理功能會依據網絡返回的icmp消息自動的調整MTU的大小.

　　IPv6的頭信息中沒有頭校驗字段,依賴與上層和data link層來保證數據傳輸的可靠性.

　　3.IPv6頭格式

　　version字段:4bits

　　traffic class字段:8bits,類似于IPv4的TOS

　　flow label字段:20bits,新的20bits的字段,用由于多層交換和快速交換

　　payload length字段:16bits,類似于IPv4的TOTAL LENGTH字段

　　next header字段:8bits,類似于IPv4的PROTOCOL字段,用于識別IPv6的上層信息類型.

　　hop limit字段:8bits,類似于IPv4的TTL字段,

　　source address字段:128bits

destination address:128bits

　　4.IPv6擴展頭信息

　　IPv6可以有很多類型的擴展頭信息,并且可以同時使用多種擴展頭信息,應用的順序如下:

　　1)IPv6 header

　　2)hop-by-hop options header

　　3)destination options header

　　4)routing header

　　5)fragment header

　　6)authentication header 

　　7)encapsulating security payload header

　　8)destination options header

　　9)upper-layer header

　　九、IPv6和IPv4的互操作能力

　　1．概述

　　從IPv4到IPv6有豐富的轉換手段 

　　使用dual stack或者6to4 tunnel能夠進行平滑轉換

　　使用NAT能夠使IPv4和IPv6節(jié)點通信

　　2.IOS dual stack

　　dual stacked: 如果在一個接口上同時配置IPv4和IPv6,該接口被稱為dual stacked.

　　Cisco router需要使用全局命令: IPv6 unicast routing 啟用IPv6

　　使用接口命令分配IPv6地址: IPv6 address <IPv6-address[/prefix length]>

　　3.overlay tunnel(覆蓋式隧道)

　　通過一個IPv4的主干網絡連接兩個IPv6的網絡

　　把IPv6的數據包封裝在IPv4的數據包中傳輸方法

　　隧道的兩端都需要使用dual-stack接口

　　隧道的兩端都需要配置IPv4和IPv6地址

　　4.使用6to4 tunnel連接IPv6網絡

　　使用IPv4網絡連接和傳輸IPv6數據包

　　是一種自動建立隧道的方法

　　隧道的兩端需要使用固定的IPv6前綴(2002+2字節(jié)的本地邊界路由器的IPv4地址)

　　被邊界路由器轉發(fā)的IPv6數據包的目的地址中含有目的邊界路由器的IPv4地址

　　本地邊界路由器自動取出該目的IPv4地址,將IPv6包封裝在IPv4包中轉發(fā)

　　目的邊界路由器會拆封所收到的IPv4數據包,并轉發(fā)給目的IPv6主機.

　　十、IPv6 路由協(xié)議和IOS需求

　　Integrated isis for IPv6 12.0(22)s and 12.2(8)T

　　BGP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　RIP for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　Static route for IPv6 12.0(22)s and 12.2(2)T

　　目前,IPv4和IPv6路由協(xié)議的相互再發(fā)布是不支持的.