IPv6技术基础知识.ppt

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1、2判断题 IPv6的基本报文头长度为40字节。 IPv6的分段无法通过基本报文头完成。 link-local地址可以跨网段访问。 DHCPv6协议的地址分配部分，只规定了128位长度的IPv6地址的分配。3内容提要内容提要IPv6IPv6发展现状发展现状IPv6IPv6报文格式报文格式IPv6IPv6基础协议基础协议支持支持IPv6IPv6的操作系统的操作系统4IPv6IPv6发展历程发展历程InternetInternet发展迅速，发展迅速，IPv4IPv4地址短缺。地址短缺。CIDRCIDR、NATNAT等过渡技术只能暂时解决地址耗尽问题等过渡技术只能暂时解决地址耗尽问题19931993年

2、成立年成立IPngIPng工作组，工作组，20012001年更名为年更名为IPv6IPv6工作组工作组IPv6IPv6提供巨大的地址空间，灵活的扩展头技术等提供巨大的地址空间，灵活的扩展头技术等20002000年主流设备厂商支持年主流设备厂商支持IPv6IPv620012001年年Windows XPWindows XP支持支持IPv6IPv620082008年，教育网启动年，教育网启动CNGI-CERNET2CNGI-CERNET2项目项目5IPv6IPv6网络前缀申请现状网络前缀申请现状PositionPositionCountryCountryVisible Allocated VP1U

3、nited States48313668.85%2Germany2073643.79%3United Kingdom (Great Britain)1192612.18%4Netherlands, The1242052.27%5Australia532010.97%6Japan1041961.91%7Russia731531.34%8Brazil421400.77%9France591271.08%1010ChinaChina27271271270.49%0.49%11Canada461150.84%12Switzerland621111.14%13Sweden54990.99%14Italy

4、46980.84%15Poland50850.92%16Austria54830.99%17Czech Republic52810.95%18New Zealand22740.40%19Norway26670.48%20Indonesia27640.49%来源: http:/ 2010/07/6地址空间增大：地址空间增大： 128128位位= 340= 340万亿万亿万亿个地址；万亿万亿万亿个地址； 地球表面地球表面6767万亿个地址万亿个地址/ /平方米平方米更有效的报头结构：更有效的报头结构： 基本头固定基本头固定4040字节字节, , 灵活的扩展头机制。灵活的扩展头机制。邻居发现与地址自

5、动配置：邻居发现与地址自动配置： 独立于链路协议独立于链路协议 更轻松地改变网络配置、简化网络应用移动更轻松地改变网络配置、简化网络应用移动IPIP流标签能力：流标签能力： 为上层特殊应用的传送信息流可以用流标签来识别为上层特殊应用的传送信息流可以用流标签来识别IPv6IPv6的主要优势的主要优势7内容提要内容提要IPv6IPv6发展现状发展现状IPv6IPv6报文格式报文格式IPv6IPv6基础协议基础协议支持支持IPv6IPv6的操作系统的操作系统8IPv6IPv6报文格式报文格式版本（版本（VersionVersion） 4 4bit版本号6（二进制0110）传输等级（传输等级（Traf

6、fic ClassTraffic Class） 区分不同级别的IPv6信息包。流标签（流标签（Flow LabelFlow Label） 标识同一流的信息包。一个流可以由源IPv6地址和非空的流标签唯一地标识。载荷长度（载荷长度（Payload LengthPayload Length） 报头之后的数据字段的长度，以字节为单位(最大载荷长度为65535)下一个报头（下一个报头（NHNH，Next HeaderNext Header） 8位，指出IPv6报头之后的报头类型跳数限制（跳数限制（Hop LimitHop Limit） 报文每经过一个转发节点，跳数限制减1，减至0时丢弃该信息包9IPv

7、4IPv4与与IPv6IPv6报文比较报文比较10IPv6IPv6地址介绍地址介绍地址类型地址类型单播单播 可聚合全球单播地址：可聚合全球单播地址：运营商前缀运营商前缀/48/48； 本地网点前缀本地网点前缀/64/64 本地链路地址（本地链路地址（LLALLA）：）： 用于邻居发现、无状态配置等用于邻居发现、无状态配置等 仅用于本链路通讯，可认为本网段仅用于本链路通讯，可认为本网段 唯一本地站点（唯一本地站点（ULAULA）：）：类似于私有地址，保证本地唯一类似于私有地址，保证本地唯一任播任播组播组播11IPv6IPv6地址表示方法地址表示方法IPv6IPv6地址表示方法：地址表示方法：16

8、bits16bits16bits16bits16bits16bits16bits16bits首选格式首选格式 2222 :3333 :4444 :5555 :6666 :7777 :8888 :11112222 :3333 :4444 :5555 :6666 :7777 :8888 :1111压缩格式压缩格式 :表示一个或多个表示一个或多个16bit16bit为为0 0 2222:0000:0000:0000:6666:7777:0000:1111 2222:0000:0000:0000:6666:7777:0000:1111可简化为可简化为 2222:6666:7777:0000:11112

9、222:6666:7777:0000:1111IPv6IPv6内嵌内嵌IPv4IPv4 :10.153.53.100 :10.153.53.100 IPv4IPv4兼容兼容IPv6IPv6地址地址 2002:a.b.c.d:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx2002:a.b.c.d:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx 6to46to4地址地址12IPv6IPv6地址介绍全球单播地址地址介绍全球单播地址Global addressGlobal address | n bits | m bits | 128-n-m bits | +-+-+-+ | global rou

10、ting prefix | subnet ID | interface ID | +-+-+-+可聚合全球单播地址空间可聚合全球单播地址空间已启用已启用2000:/3(2000:/3(前前3 3个个bitbit为为001)001)具体分类具体分类 2001:/162001:/16 IPv6 Internet IPv6 Internet 2002:/162002:/16 6to4 6to4 3ffe:/16 3ffe:/16 6bone( 6bone(实验用，已结束使用实验用，已结束使用) )13IPv4IPv4兼容的兼容的IPV6IPV6地址地址IPv4IPv4映射的映射的IPV6IPV6地址

11、地址由由NSAPNSAP地址映射的地址映射的IPV6IPV6地址地址由由IPXIPX地址映射的地址映射的IPV6IPV6地址地址0000001 (7bit)RFC1888 (121bit)0000010 (7bit)IPX (121bit)000.000 (96bit)IPv4地址 (32bit)000000 (80bit)IPv4地址 (32bit)11111111 (16bit)IPv6IPv6地址介绍全球单播地址地址介绍全球单播地址14IPv6IPv6地址介绍链路本地地址地址介绍链路本地地址IPv6 Link-local addressIPv6 Link-local address10b

12、its54bits 064bits 接口标识FE80:/10EUI-64 fe80:1111:2222:3333:4444 fe80:1111:2222:3333:15IPv6IPv6地址介绍组播地址地址介绍组播地址Multicast addressMulticast addressFF:/8FF:/8为前缀为前缀标志字段标志字段 0000:0000:永久多播地址永久多播地址 0001:0001:临时多播地址临时多播地址 范围字段范围字段 0001: 0001: 本地接口范围本地接口范围 0010: 0010: 本地链路范围本地链路范围 01010101：本站点范围：本站点范围 1110111

13、0：全局范围：全局范围16 bits112 bits Group ID0 xF0 xF标志范围组播指定地址组播指定地址 ff02:1 ff02:1 本地链路上的本地链路上的all hostsall hosts ff02:2 ff02:2 本地链路上的本地链路上的all routersall 16Anycast addressAnycast address任播定义和用法：任播定义和用法：任播地址是一组接口的地址，典型的情况下它们属于不同的任播地址是一组接口的地址，典型的情况下它们属于不同的节点。发送到一个任播地址的信息包只会发送到这组接口中的一个（根据路由节点。发送到一个任播地址的信息包只会发送

14、到这组接口中的一个（根据路由协议对距离的测定，该接口距离发送节点最近）。协议对距离的测定，该接口距离发送节点最近）。应用场合：当移动主机需要与它的应用场合：当移动主机需要与它的“homehome”子网上的移动代理之一通信时，它将子网上的移动代理之一通信时，它将用该子网路由器任播地址。用该子网路由器任播地址。 具体地址规定：任播地址没有独立的地址空间，它们可使用任何单点传送地址具体地址规定：任播地址没有独立的地址空间，它们可使用任何单点传送地址的格式。因此，需要一种语法来区别任意点传送地址和单点传送地址。的格式。因此，需要一种语法来区别任意点传送地址和单点传送地址。目前目前RFC2373RFC2

15、373定义了子网路由器任意点传送地址，标识连接到同一链路的一组路定义了子网路由器任意点传送地址，标识连接到同一链路的一组路由器，要求所有路由器支持。由器，要求所有路由器支持。 | n bits | 128-n bits | +-+-+ | subnet prefix | 00000000000000 | +-+-+IPv6IPv6地址介绍任播（泛播地址介绍任播（泛播）地址）地址17IPv6IPv6地址介绍地址介绍 常用地址常用地址常用地址常用地址未指定未指定 :/128:/128回环地址回环地址 :1/128:1/128EUI-64EUI-64编址方式编址方式(for MAC-address)

16、(for MAC-address)由由48bit MAC48bit MAC转换而来转换而来在在MACMAC地址中间插入地址中间插入fffefffe将左边第一字节的第将左边第一字节的第7bit7bit设为设为1 1，从而形成，从而形成EUI-64EUI-18IPv6IPv6地址介绍地址配置地址介绍地址配置IPv6IPv6地址配置地址配置配置自动链路地址配置自动链路地址 interface eth0/0interface eth0/0 ipv6 address auto link-local ipv6 address auto link-local配置手动链路本地地址配置手动链路本地地址 inte

17、rface eth0/0interface eth0/0 ipv6 address ipv6 address fe80:2000fe80:2000 link-local link-local配置全局地址配置全局地址 interface eth0/0interface eth0/0 ipv6 address ipv6 address 2001:1/642001:1/64配置配置EUI-64EUI-64地址地址 interface eth0/0interface eth0/0 ipv6 address ipv6 address 2001:1/64 2001:1/64 eui-64eui-19IPv

18、6IPv6扩展头介绍扩展头介绍IPv6 IPv6 扩展头扩展头IPv6IPv6基本报头基本报头Next Header=0逐跳扩展头逐跳扩展头Next Header=51AHAH扩展头扩展头Next Header=6IPv6IPv6数据数据IPv6IPv6报文报文TCPTCP报头报头TCPTCP数据数据扩展头类型扩展头类型 0 0 逐跳扩展头逐跳扩展头 6 TCP6 TCP 17 UDP 17 UDP 43 43 路由路由 58 ICMPv658 ICMPv6 89 OSPFv3 89 OSPFv3 20IPv6IPv6扩展头介绍扩展头介绍IPv6 IPv6 扩展头排列顺序扩展头排列顺序 - I

19、Pv6 - IPv6基本头基本头 0 0 逐跳选项头逐跳选项头 60 60 目的地选项头目的地选项头 43 43 路由头路由头 44 44 分段头分段头 51 AH51 AH 50 ESP 50 ESP 60 60 目的地选项头（只由最终目的节点处理的选项）目的地选项头（只由最终目的节点处理的选项） - - 上层协议上层协议 每个扩展报头最多只能出现一次，唯一例外是目的地选项报头可每个扩展报头最多只能出现一次，唯一例外是目的地选项报头可以在不同的地方出现两次，一次在路由报头前出现，另一次在上层以在不同的地方出现两次，一次在路由报头前出现，另一次在上层报头前出现报头前出现 除了逐跳选项头外其他扩

20、展头不被发送路径上任一节点处理除了逐跳选项头外其他扩展头不被发送路径上任一节点处理分片扩展头分片扩展头IPv6IPv6报头报头IPv6IPv6数据区数据区IPv6IPv6报头报头IPv6IPv6数据区数据区IPv6IPv6报头报头路由扩展头路由扩展头目的地扩展头目的地扩展头IPv6IPv6数据区数据区21IPv6IPv6扩展头介绍扩展头介绍逐跳扩展头逐跳扩展头需要被转发路径中的每个结点都处理，如：路由告警、需要被转发路径中的每个结点都处理，如：路由告警、RSVPRSVP逐跳选项头格式逐跳选项头格式扩展头长度以扩展头长度以8byte8byte为单位为单位携带不定数量的携带不定数量的TLVTLV

21、Type 8Value xLength 8Next Header(8bits)扩展头长度(8bits)选项22IPv6IPv6扩展头介绍扩展头介绍路由头路由头IPv6IPv6源节点使用路由报头来指定信息包到达目的地的路径上所必须源节点使用路由报头来指定信息包到达目的地的路径上所必须经过的中间节点。经过的中间节点。路由类型路由类型0 0的格式的格式0 0型路由头只有当它到达型路由头只有当它到达IPv6IPv6的目的地址域所指定的节点时才被处理的目的地址域所指定的节点时才被处理与与IPv4IPv4松散源路由功能类似松散源路由功能类似0 0型路由头已在型路由头已在RFC5095RFC5095中废弃中

22、废弃Next Header(8bits)扩展头长度(8bits)路由类型=0剩余段(8bits)保留 32bits地址1 128bits地址n 23IPv6IPv6扩展头介绍扩展头介绍分段头分段头分段报头用于将大于路径分段报头用于将大于路径MTU MTU 的信息包从源节点发送到目的节点。的信息包从源节点发送到目的节点。 IPv6 IPv6 的的分段处理不同于分段处理不同于IPv4IPv4，IPv6IPv6通过通过PMTUPMTU机制，使得在源节点通过扩展报头中的机制，使得在源节点通过扩展报头中的分段报头进行分段处理。分段报头进行分段处理。分段头格式分段头格式分段数据包的长度不能超过源到目的分段

23、数据包的长度不能超过源到目的Path MTUPath MTUNext Header(8bits)保留域(8bits)分段偏移(13bits)MRes21标识(32bits)24内容提要内容提要IPv6IPv6发展现状发展现状IPv6IPv6编址编址IPv6IPv6基础协议基础协议支持支持IPv6IPv6的操作系统的操作系统25包括协议：包括协议：ICMPv6ICMPv6NDNDPMTUPMTUDNSDNSIPSECIPSECIPv6IPv6基础协议详解基础协议详解26ICMPv6ICMPv6ICMPv6ICMPv6基于基于RFC4443RFC4443 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6

24、 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type | Code | Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | | + Message Body + | |ICMPv6ICMPv6与与ICMPv4ICMPv4同样是完成同样是完成IPIP协议的的差错和控制功能。协议的的差错和控制功能。IC

25、MPv6ICMPv6消息分为两类：差错消息和信息消息。消息分为两类：差错消息和信息消息。27ICMPv6ICMPv6差错消息用来向源节点通知报文的错误信息，包括：差错消息用来向源节点通知报文的错误信息，包括：1 1 目的地不可达目的地不可达2 2 报文尺寸过大报文尺寸过大3 3 时间超时（包括时间超时（包括HOP LIMITHOP LIMIT超时，和分片重组超时）超时，和分片重组超时） 4 4 参数错误参数错误信息消息包括：信息消息包括：128 Echo128 Echo请求消息请求消息129 Echo129 Echo回应消息回应消息还有其他还有其他ICMPv6ICMPv6消息类型未在消息类型未

26、在RFC4443RFC4443中描述，如用于路径中描述，如用于路径MTUMTU发现的发现的ICMPv6ICMPv6报报文（参见文（参见RFC1981RFC1981），用于邻居发现的路由器请求宣告消息，邻居请求宣告），用于邻居发现的路由器请求宣告消息，邻居请求宣告消息，重定向消息等（参见消息，重定向消息等（参见RFC4861RFC4861）。28Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol基于基于RFC2461RFC2461IPv4IPv4采用采用ARPARP解析解析IPIP地址；地址；IPv6IPv6采用邻居发现协议确定链路层地址

27、采用邻居发现协议确定链路层地址基于基于5 5种不同类型的种不同类型的ICMPICMP包类型包类型IPv6IPv6的邻居发现协议实现如下功能的邻居发现协议实现如下功能邻居发现协议替代arp路由器重定向无状态自动配置重复地址检测前缀重编址前缀公告29Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol - -邻居解析过程邻居解析过程IPv4IPv4采用采用ARPARP确定其他节点的链路层地址确定其他节点的链路层地址在在IPv6IPv6中采用邻居请求（中采用邻居请求（NSNS）及邻居通告（）及邻居通告（NANA）解析其他节点链路）解析其他节点链

28、路层地址层地址邻居请求使用组播方式发送，效率更高邻居请求使用组播方式发送，效率更高IPv6IPv6中通过邻居表维护链路层信息，并通过邻居不可达检测确定邻中通过邻居表维护链路层信息，并通过邻居不可达检测确定邻居状态，而居状态，而IPv4IPv4中中ARPARP表中，表项过期后即被删除表中，表项过期后即被删除邻居请求协议基于邻居请求协议基于ICMPv6ICMPv6，独立于链路层，扩展支持其它链路层协，独立于链路层，扩展支持其它链路层协议更容易。议更容易。30Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol - -邻居解析过程邻居解析过程邻

29、居请求和邻居通告原理简介邻居请求和邻居通告原理简介Neighbor SolicitationIpv6 source:fe80:2000 dest:ff02:1:ff00:2001Link source:00e0fe201f66 dest:3333ff002001target address: FE80:2001Fe80:2000Fe80:200100:e0:fe:20:1f:6600:e0:fe:20:1f:67Neighbor AdvertisementIpv6 source:fe80:2001 dest:fe80:2000Link source:00e0fe201f67 dest:31邻居

30、请求邻居请求节点发送邻居请求确定邻居的链路层地址节点发送邻居请求确定邻居的链路层地址ICMPICMP类型类型135135，code=0code=0目标地址：被请求节点的目标地址：被请求节点的IPv6IPv6地址地址可能的选项可能的选项 源链路层地址源链路层地址: :发送方链路层地址发送方链路层地址类型(8bits)代码(8bits)校验和(16bits)保留(32bits)目标地址(128bits)选项Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol - -邻居解析过程邻居解析过程32邻居通告邻居通告节点发送邻居通告以回应邻居请求节点

31、发送邻居通告以回应邻居请求( (或者主动通告链路层地址的改变或者主动通告链路层地址的改变) )ICMPICMP类型类型136136，code=0code=0RSORSO R: 1 R: 1表示表示Router 0Router 0非非routerrouter S: 1 S: 1邻居请求通告邻居请求通告 0 0非请求通告非请求通告 O: 1O: 1替换已存在表项替换已存在表项类型(8bits)代码(8bits)校验和(16bits)保留(29bits)目标地址(128bits)选项R S ONeighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol

32、 - -邻居解析过程邻居解析过程33Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol - -邻居解析过程邻居解析过程邻居通告（续）邻居通告（续）目标地址目标地址 邻居请求：邻居请求： 邻居请求中的目标地址字段邻居请求中的目标地址字段 非请求通告：链路层地址发生改变的非请求通告：链路层地址发生改变的IPv6IPv6地址地址 可能的选项可能的选项 目标链路层地址：通告的发送方链路层地址目标链路层地址：通告的发送方链路层地址34Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol -

33、-邻居解析过程邻居解析过程路由器配置路由器配置配置静态邻居缓存配置静态邻居缓存 interface eth0/0interface eth0/0 ipv6 neighbor ipv6 neighbor ipv6-address mac-addressipv6-address mac-address启用路由器公告启用路由器公告 interface eth0/0interface eth0/0 undo ipv6 nd ra halt undo ipv6 nd ra halt配置路由器公告发布时间配置路由器公告发布时间 interface eth0/0interface eth0/0 ipv6 n

34、d ra interval ipv6 nd ra interval valuevalue配置配置mtumtu interface eth0/0 interface eth0/0 ipv6 mtu ipv6 mtu mtu-sizemtu-size 35Neighbor Discovery ProtocolNeighbor Discovery Protocol - -邻居解析过程邻居解析过程路由配置路由配置显示邻居缓存显示邻居缓存display ipv6 neighborsIPv6 Address Link-layer State Interface Age2888:2 00e0-fc0f-34

35、39 REACH Ethernet0/0 42888:3 00e0-fc0e-baad REACH Ethernet0/0 3FE80:2E0:FCFF:FE0F:3439 00e0-fc0f-3439 STALE Ethernet0/0 4FE80:2E0:FCFF:FE0E:BAAD 00e0-fc0e-baad DELAY Ethernet0/0 # 36IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置无状态自动配置无状态自动配置前缀地址发布前缀地址发布 通过路由通告（通过路由通告（router advertisementrouter advertiseme

36、nt）进行前缀发布，）进行前缀发布，IPv6IPv6节节点利用前缀信息配置点利用前缀信息配置IPv6IPv6地址地址冲突地址检测冲突地址检测 IPv6IPv6节点在使用某个接口节点在使用某个接口IPv6IPv6地址之前，通过地址之前，通过DADDAD检查本链路范围检查本链路范围内是否有其他节点使用相同的内是否有其他节点使用相同的IPv6IPv6地址，而地址，而DADDAD通过邻居请求通过邻居请求（Neighbor SolicitationNeighbor Solicitation）实现）实现前缀重新编址前缀重新编址 路由器接口在本地链路上修改前缀或公布新的前缀，节点需使用路由器接口在本地链路上

37、修改前缀或公布新的前缀，节点需使用新的新的IPv6IPv6地址，同时又不影响原有上层应用，通过路由器公告实现地址，同时又不影响原有上层应用，通过路由器公告实现 37IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置无状态自动配置无状态自动配置主机不关注确切使用的地址，只要求地址唯一性主机不关注确切使用的地址，只要求地址唯一性路由器发布前缀，主机生成子网接口标识符路由器发布前缀，主机生成子网接口标识符先生成先生成Link-LocalLink-Local地址，然后是全局地址的自动配置地址，然后是全局地址的自动配置 自动配置节点自动配置节点路由通告路由通告Prefix=2

38、000:/38IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置路由器请求路由器请求节点发送路由器请求信息节点发送路由器请求信息ICMPICMP类型类型133133，code=0code=0有效选项有效选项 源链路层地址：发送方链路层地址源链路层地址：发送方链路层地址类型(8bits)代码(8bits)校验和(16bits)保留(32bits)选项39IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议 - -无状态自动配置无状态自动配置路由通告路由通告路由器周期性发送路由通告信息路由器周期性发送路由通告信息ICMPICMP类型类型134134，code=0code=0M

39、M：1 1必须使用有状态地址配置必须使用有状态地址配置O O：1 1必须使用有状态配置获取附加信息必须使用有状态配置获取附加信息可达时间：收到可达确认后，假定邻居可达的持续时间，用于邻居不可达检测可达时间：收到可达确认后，假定邻居可达的持续时间，用于邻居不可达检测重发计时器：重发邻居请求信息之间的间隔重发计时器：重发邻居请求信息之间的间隔有效选项有效选项 源链路层地址：发送通告接口的链路层地址源链路层地址：发送通告接口的链路层地址 MTUMTU及前缀信息选项及前缀信息选项 类型(8bits)代码(8bits)校验和(16bits)Life Time (16bits)可达时间(32bits)选项

40、 保留(6bits)OCur Hop LimitM重传定时器(32bits)40IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置主机数据库结构主机数据库结构主机为实现与其他节电通讯、自动配置、地址解析等活动，需存储相应主机为实现与其他节电通讯、自动配置、地址解析等活动，需存储相应的网络信息，这些信息被放在四种缓存种的网络信息，这些信息被放在四种缓存种 1 1、邻居缓存：即邻居表，存储邻居的、邻居缓存：即邻居表，存储邻居的MACMAC地址、当前状态等地址、当前状态等 2 2、目的缓存、目的缓存: :本节点近期发送过的每个目的地条目，类似于主机路由，本节点近期发送过的

41、每个目的地条目，类似于主机路由，可被重定向信息更新，有指向下一跳邻居表项的指针可被重定向信息更新，有指向下一跳邻居表项的指针 3 3、前缀列表、前缀列表: :包含每个在线前缀的列表，从包含每个在线前缀的列表，从RARA获取获取 4 4、路由器列表：近期收到的、路由器列表：近期收到的RARA的每个路由器条目，有指向路由器邻居的每个路由器条目，有指向路由器邻居表项的指针表项的指针41IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置处理路由器请求信息处理路由器请求信息主机无条件丢弃路由请求信息主机无条件丢弃路由请求信息通常向所有节点发送路由通告响应通常向所有节点发送路由

42、通告响应路由请求信息可改变邻居缓存状态路由请求信息可改变邻居缓存状态处理路由器通告信息处理路由器通告信息如果地址不在缺省路由器列表中，加入表中，生存周期设为如果地址不在缺省路由器列表中，加入表中，生存周期设为Router LifetimeRouter Lifetime如果已在表中，则刷新生存期限，若如果已在表中，则刷新生存期限，若router lifetime=0router lifetime=0，则删除，则删除路由通告信息可改变邻居缓存状态路由通告信息可改变邻居缓存状态若不存在缓存表项，直间创建表项，并进入若不存在缓存表项，直间创建表项，并进入stalestale状态状态42IPv6 IPv

43、6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置重复地址检测重复地址检测(DAD)(DAD)当单播地址配置到当单播地址配置到1 1个接口之前，如果个接口之前，如果DupAddrDetectTransmits0DupAddrDetectTransmits0 则要进行重复地址检测则要进行重复地址检测防止多个节点使用相同的地址防止多个节点使用相同的地址重复检测完成之前，使用的地址被置为临时地址重复检测完成之前，使用的地址被置为临时地址检测方发送邻居请求，源地址为检测方发送邻居请求，源地址为:，目的为临时单播地址映射的组播，目的为临时单播地址映射的组播 地址地址如果有节点应答，即收到回应

44、的如果有节点应答，即收到回应的NANA，说明该地址已被使用，说明该地址已被使用如果在如果在 Retransmittimer msRetransmittimer ms内未检测出重复地址，视地址唯一内未检测出重复地址，视地址唯一临时地址临时地址2001:1/64NS43IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -无状态自动配置无状态自动配置前缀重新编址前缀重新编址使客户端平滑获取新的地址前缀的机制使客户端平滑获取新的地址前缀的机制首先路由器继续公告当前的前缀，但有效生存期和首选生存期被首先路由器继续公告当前的前缀，但有效生存期和首选生存期被 减小到接近减小到接近0 0然后在本地链路公告新的前

45、缀然后在本地链路公告新的前缀转换期间客户节点具有转换期间客户节点具有2 2个单播地址个单播地址旧结点完全被废止后，路由器仅公告新的前缀旧结点完全被废止后，路由器仅公告新的前缀 44IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -RedirectRedirect路由重定向路由重定向路由器发送重定向来告知到目的地有更佳的下一跳路由器发送重定向来告知到目的地有更佳的下一跳ICMPICMP类型类型137137，code=0code=0目标地址：最佳的下一跳地址。若目标是最终点，目标和目的地目标地址：最佳的下一跳地址。若目标是最终点，目标和目的地址同。目标地址必须是本地链路地址址同。目标地址必须是本地

46、链路地址目的地址：最终目的地址目的地址：最终目的地址有效选项有效选项 目标链路层地址：目标的链路层地址目标链路层地址：目标的链路层地址 类型(8bits)代码(8bits)校验和(16bits)保留 (32bits)目标地址(128bits)选项目的地址(128bits)45IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议-Options-Options邻居发现协议选项邻居发现协议选项邻居发现协议中不同的邻居发现协议中不同的ICMPICMP消息可携带相应的选项，以传递某些消息可携带相应的选项，以传递某些附加信息附加信息例如邻居请求消息一般需携带例如邻居请求消息一般需携带source link-la

47、yer address source link-layer address optionoption，使接受方获知发送者的链路层地址，避免无穷递归，使接受方获知发送者的链路层地址，避免无穷递归邻居通告信息必须携带邻居通告信息必须携带destination link-layer addressdestination link-layer address以告知以告知请求方其链路层地址，从而实现地址解析目的请求方其链路层地址，从而实现地址解析目的路由通告需携带路由通告需携带Prefix optionPrefix option以传递网络前缀信息，节点可通过以传递网络前缀信息，节点可通过该信息进行无状态

48、配置该信息进行无状态配置参见参见RFC4861RFC4861 46IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -Prefix OptionPrefix Option选项格式选项格式前缀信息前缀信息 类型类型3 3 长度长度4(44(4* *8byte)8byte) L: 1 L: 1表示表示On-link 0On-link 0标识不作声明标识不作声明 A: 1A: 1表示前缀可用于自动配置表示前缀可用于自动配置 有效时间：以秒计有效时间：以秒计, ,全全f f表示无穷大，过期后地址无效表示无穷大，过期后地址无效 首选时间：节点用无状态自动配置获得地址保持首选的时间首选时间：节点用无状态自动

49、配置获得地址保持首选的时间 有有 效时间，过期后可接受连接，不能发起连接效时间，过期后可接受连接，不能发起连接类型(8bits)长度(8bits)有效生存时间（32bit）前缀长度(8bits) 保留1(6bits)AL首选生存时间（32bit）保留2 （32bit）前缀(128bits)47IPv6 IPv6 邻居发现协议邻居发现协议- -Redirect Header Redirect Header OptionOption选项格式选项格式重定向头重定向头 类型类型4 4 IP+data: IP+data:修剪原修剪原IPIP数据包，使重定向包数据包，使重定向包1280bytes RFC4

50、366RFC2766-RFC4366NAT-PTNAT-PT：在：在SIITSIIT基础上，通过前缀基础上，通过前缀- -地址地址池配置进行协议翻译。池配置进行协议翻译。IETFIETF宣布其进入历史。宣布其进入历史。NAT64NAT64草案：使用固定内嵌草案：使用固定内嵌IPv4IPv4格式地址，前缀可以配置为多种格式地址，前缀可以配置为多种长度。长度。IVIIVI草案：使用固定内嵌草案：使用固定内嵌IPv4IPv4格式地址，前缀固定为格式地址，前缀固定为3232位可配置位可配置前缀前缀+8+8位位1 1。58IPv6 IPv6 过渡技术过渡技术隧道隧道-4/6-4/6跨越跨越手工配置手工配