沈鑫剡编著《计算机网络工程》第8章配套课件

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1、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；IPv6over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。8.1IPv6基础本讲主要内容IPv4缺陷；IPv6首部结构；IPv6地址结构。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

2、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。一、IPv4缺陷二、IPv6首部结构IPv6首部结构IPv6基本首部；IPv6扩展首部。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首部结构分片扩展首

3、部IPv6分片过程二、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。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。2001:0000:0000:0410:0000:0000:0001:45FF0000:0000:0000:0000:0001:0765:0000:7627三、IPv6地址结构压缩表示去掉不必要的02001:0:0:410:0:0:1:45FF0:0:0:0:1:765:0:76270压缩表示2001::410:0:0:1:45FF::1:765:0:7627三、

4、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::1:765:0:7627/602001:0000:0000:0410:0000:0000:0001:45FF/64三、IPv6地址结构三、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

5、，如MAC地址，自动生成。链路本地地址根据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MAC地址为0012:3400:ABCDFE80:0000:0000:0000:0212:34FF:FE00:ABCD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地址结构站点本地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

6、址/前缀表示，因此，这是分配结构，不是路由结构。三、IPv6地址结构可聚合全球单播地址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。三、IPv6地址结构组播地址结构8.2IPv6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。8.2IPv6操作过程终端之间传输IPv6分组前，终端必须配置全球IP地址和默认网关地址路由器必须建立用于指明通往各个网络的传输路径的路由项终端配置路由器路由表一、邻站发现协议邻站发现协议的功能如下确定网络前缀，然

7、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。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