基于IPv4与IPv6并存网络技术应用与研究论文 第4页
IPv6的地址表式方式
IPv4地址一般以4部分间点分的方法来表示，即4个数字用点分隔。例如，下面是一些合法的IPv4地址，都用十进制整数表示：
10.5.3.1
127.0.0.1
201.199.244.101
IPv4地址也时常以一组4个2位的十辣进制整数或4个8位的二进制整数表示，但后一种情况较少见。
IPv6地址长度4倍于IPv4地址，表达起来的复杂程度也是IPv4地址的4倍。IPv6地址的基本表达方式是X:X:X:X:X:X:X:X，其中X是一个4位十辣进制整数(16位)。每一个数字包含4位，每个整数包含4个数字，每个地址包括8个整数，共计128位( 4×4×8 = 128 )。例如，下面是一些合法的IPv6地址：
CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2020
1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B
2000:0:0:0:0:0:0:1
请注意这些整数是十辣进制整数，其中A到F表示的是10到15。地址中的每个整数都必须表示出来，但起始的0可以不必表示。
这是一种比较标准的IPv6地址表达方式，此外还有另外两种更加清楚和易于使用的方式。
某些IPv6地址中可能包含一长串的0(就像上面的第二和第三个例子一样)。当出现这种情况时，标准中允许用“空隙”来表示这一长串的0。换句话说，地址
2000:0:0:0:0:0:0:1
可以被表示为：
2000::1
这两个冒号表示该地址可以扩展到一个完整的128位地址。在这种方法中，只有当16位组全部为0时才会被两个冒号取代，且两个冒号在地址中只能出现一次。
在IPv4和IPv6的混合环境中可能有第三种方法。IPv6地址中的最低32位可以用于表示IPv4地址，该地址可以按照一种混合方式表达，即X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，其中X表示一个16位整数，而d表示一个8位十进制整数。例如，地址
0:0:0:0:0:0:10.0.0.1
就是一个合法的IPv4地址。把两种可能的表达方式组合在一起，该地址也可以表示为：
::10.0.0.1
由于IPv6地址被分成两个部分—子网前缀和接口标识符，因此人们期待一个IP节点地址可以按照类似CIDR地址的方式被表示为一个携带额外数值的地址，其中指出了地址中有多少位是掩码。即，IPv6节点地址中指出了前缀长度，该长度与IPv6地址间以斜杠区分，例如：
1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B/60
这个地址中用于选路的前缀长度为60位。
4．3 IPv6的寻址模型
IPv6寻址模型与IPv4很相似。每个单播地址标识一个单独的网络接口。IP地址被指定给网络接口而不是节点，因此一个拥有多个网络接口的节点可以具备多个IPv6地址，其中任何一个IPv6地址都可以代表该节点。尽管一个网络接口能与多个单播地址相关联，但一个单播地址只能与一个网络接口相关联。每个网络接口必须至少具备一个单播地址。
这里有一个非常重要的声明和一个非常重要的例外。这个声明与点到点链路的使用有关。在IPv4中，所有的网络接口，其中包括连接一个节点与路由器的点到点链路，都需要一个专用的IP地址。随着许多机构开始使用点到点链路来连接其分支机构，每条链路均需要其自己的子网,这样一来消耗了许多地址空间。在IPv6中，如果点到点链路的任何一个端点都不需要从非邻居节点接受和发送数据的话，它们就可以不需要特殊的地址。即，如果两个节点主要是传递业务流，则它们并不需要具备IPv6地址。
为每个网络接口分配一个全球唯一的单播地址的要求阻碍了IPv6地址的扩展。一个提供通用服务的服务器在高需求量的情况下可能会崩溃。因此，IPv6地址模型中又提出了一个重要的例外：如果硬件有能力在多个网络接口上正确地共享其网络负载的话，那么多个网络接口可以共享一个IPv6地址。这使得从服务器扩展至负载分担的服务器群成为可能，而不再需要在服务器的需求量上升时必须进行硬件升级。
4．4 IPv6的地址类型
IP地址有三种类型：单播、组播和任意点播。广播地址已不再有效。RFC2373中定义了三种IPv6地址类型：
• 单播：一个单接口的标识符。送往一个单播地址的包将被传送至该地址标识的接口上。
• 泛播：一组接口(一般属于不同节点)的标识符。送往一个泛播地址的包将被传送至该地址标识的接口之一(根据选路协议对于距离的计算方法选择“最近”的一个)。
• 组播：一组接口(一般属于不同节点)的标识符。送往一个组播地址的包将被传送至有该地址标识的所有接口上。
以下由自己独立完成
5 IPv6 路由选择
IPv6路由选择协议仍然使用最长匹配前缀作为路由选择机制，与IPv4中相同。但是，因为IPv6协议定义成一种新的协议簇，在路由器上同时启用IPv4和IPv6协议时，IPv6路由选择表的处理和管理是与IPv4路由选择表分离的。
下面的小节涵盖这些主题：
路由器上的IPv6路由选择表——这部分内容简要描述Cisco IOS 软件技术中用来显示IPv6路由选择表的命令。
路由选择协议的管理距离——与IPv4相比，支持IPv6的路由选择协议的管理距离保持不变。
5．1 显示IPv6路由选择表
在网络中，任何接收IP数据报的中间路由器的最重要任务是确定到目的地的最佳路径。然后中间路由器转发所有的数据包到下一个网络段，到达另一个中间路由器，该路由器重复相同的过程，如此下去直到最终目的地。在转发过程中，为了确定最佳路径，路由器使用路由选择表，路由选择表指出将要使用的下一个网络段。路由选择表包含的条目要么是通过路由选择协议动态得到的，要么是由网络管理员静态配置的。
在Cisco IOS 软件内，show ipv6 route 是一个新命令，用于显示IPv6路由选择表。路由选择表包括目的网络路由列表，每条路由包括掩码、输出接口、路由类型和每条路由的管理距离。该命令与IPv4中常用的 show ip route 命令功能相同。
5．2 管理距离
管理距离是标示路由选择协议可靠性的一个值。随着时间变化，路由选择协议使用管理距离值，从最可靠到不太可靠进行排序。在转发过程中，当使用不同路由选择协议的若干路由指向相同的目的网络时，路由器用管理距离来选择最佳路径。管理距离数值越低，对路由器而言，路由的优先级就越高。支持IPv6的路由选择协议的管理距离与IPv4的对应协议相比没有变化。表5-1给出了自在Cisco IOS 软件技术所支持的每个IPv6路由选择协议的管理距离。
表5-1 IPv6路由选择协议的管理距离
路由选择协议 管理距离（默认）
已连接接口 0
静态路由（面向接口） 0
静态路由（面向下一条） 1
外部BGP（EBGP） 20
OSPF 110
IS-IS 115
RIP 120
内部BGP（IBGP） 200
5．3 静态IPv6路由配置实例
Ipv6 route 命令添加静态IPv6路由。该命令对应于IPv4中的 ip route 命令。一旦确定了目的IPv6网络，路由必须指向下一条IPv6地址和路由器的接口二者中的一个，如下所示：
Router（config）# ipv6 route ipv6-prefix/prefix-length{next-hop/interface}[distance]
Ipv6-prefix参数是目的IPv6网络；prefix-length是给定的IPv6前缀长度；next-hop是用来到达目的IPv6网络的一个IPv6地址；interface能够用来指示静态路由输出的接口，如串行链路或隧道；distance是可选参数，设定管理距离，默认情况下，静态路由的管理距离是1。
使用相应的网络接口ethernet0，通过下一条地址fe80::2500:3eff:fee4:4c01，可到达目的IPv6网络2001:4100:ffff::/48，如下所示：
Router（config）# ipv6 route 2001:4100:ffff::/48 ethernet0 fe80::2500:3eff:fee4:4c01
通过Tunnel0 接口，可到达目的IPv6网络3ffe：：/16
Router（config）# ipv6 route 3ffe：：/16 Tunnel0
下面是默认的IPV6路由配置，其中使用了相应的网络接口ethernet1，并指向下一条地址fe80::2500:3eff:fee4:4c01
Router（config）# ipv6 route ：：/0 ethernet1 fe80::2500:3eff:fee4:4c01
ipv6 route命令是在全局基础上启用的。
实例配置：
实验介绍：R1、R2、R3是局域网内通过以太网相互连接的路由器，并且使用的是IPv6版本的网络协议。现要求使用静态的IPv6配置方法，不仅使三台路由器本身能够相互通信而且和能够连接到外网。
图5-1 配置静态IPv6 使R1、R2、R3互通，并和外网通信
实验步骤：
（1）配置路由器R1
R1#conf t //进入全局配置模式
R1(config)#ipv6 unicast-routing //启用ipv6功能
R1(config)# interface
www.751com.cn rnet 0/0 //进入fastethernet0/0的端口配置模式
R1(config-if)# ipv6 address dea1:1888::1/64 //配置端口的ipv6地址
R1(config-if)# no shutdown //开启fastethernet0/0端口
R1(config)#ipv6 route afec:1988::/64 fastEthernet 0/0 dea1:1888::2 //配置静态的ipv6路由
R1(config)#ipv6 route ::/0 fastEthernet0/0 dea1:1888::2 //配置静态的默认ipv6路由，路由表中不存在的路由条目走端口fastEthernet0/0，下一条地址是dea1:1888::2。
R1#copy running-config startup-config //保存配置文件
（2）配置路由器R2
R2#conf t
R2(config)#ipv6 unicast-routing
R2(config)# interface fastEthernet 0/1
R2(config-if)#ipv6 address dea1:1888::2/64
R2(config-if)#no shutdown
R2(config)#interface fastEthernet 0/0
R2(config-if)#ipv6 address afec:1988::2/64
R2(config-if)#no shutdown
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