IPV6通过实例配置理解地址类型

一、基础的IPV6地址配置

1、IPV6链路本地地址

理论知识

FE80::/10链路本地地址（自动为本地设备配置的地址，做标识用，无法被路由，仅在本链路有效）;

注意：链路本地地址仅仅在本链路范围有效，他起的作用就是标识本地节点用的，标识了节点方便我们跑路由协议建立邻居；且每个节点都会加入对应的IPV6组播节点地址，用来代替IPV4的ARP功能，下面我们用实验来进一步理解。

实例配置

EUI64配置链路本地地址

R1上：

ipv6 //全局开IPV6

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable //接口起IPV6

ipv6 address auto link-local //开启链路本地地址自动配置

dis ipv6 int g 0/0/0 //查看接口的IPV6地址

可以看到链路本地地址：FE80::5689:98FF:FE14:378A

前缀是IPV6协议规定好的： FE80::/10

低64位是通过EUI64而来的：5689:98FF:FE14:378A

EUI64：将MAC地址转换为48位的二进制，在MAC地址的24位后插入16进制的FFFE（换算为二进制为16位），翻转第7位（即0变1，1变0）

加入的节点组播地址：FF02::1:FF14:378A

前缀是规定好的： FF02::1:FF/104

低24位：直接拷贝链路本地地址的低64位

IPV6链路本地地址的有效范围为本链路

我们在R1的G0口R2的G0和G1口全部都配置一样的链路本地地址

R1上G0口：链路本地地址状态正常

R2上G1口：链路本地地址状态也正常

R2上G0口：链路本地地址状态显示占用

由此可以确定链路本地地址生效范围仅仅在本链路范围内

链路本地地址邻居的建立

IPV6中不使用ARP表缓存MAC与IP对应映射，是通过IPV6邻居表。

命令：display ipv6 neighbors

IPV6邻居的状态迁移：

Empty（空闲）:A发送NS请求包给B。

Incomplete（未完成）：A已发送NS请求包，但未收到NA回复包,超过10S未收到NA则回到Empty状态；

Rechable（可达）：已收到NA回复包；

Stale（陈旧）：收到NA确认回复包已超过30S或是收到B的非请求NA；

Dely（延迟）：在stale状态下发送过一个NA包，但5S内没有收到NA回复报文。

Probe（探查）：每隔1S重传NA请求包直到收到NS回复报文。

实验拓扑

IPV6中地址查重通过NS、NA报文替换IPV4中ARP广播报文

当我们为接口配置一个地址后（不管是全局地址还是链路本地地址）都会主动发送一个组播报文，报文的源为 : : ，目的地址为配置的地址加入的节点组播地址（固定前缀FF02::1:FF+所配置的地址的低24bit）也就是相当于自己发给自己的被请求节点组播地址，如果有相同的地址肯定是会回包的

抓包上面试验的AR1上G0口，我们可以看到通过NA、NS报文的交互建立邻居

查看IPV6的邻居可以看到邻居的接口以及邻居的状态

IPV6里就没有ARP这个协议了，取代它的是ICMPV6中NS、NA报文

注意:NS、NA报文的范围仅是在本地链路范围内

二、IPV6全局地址

理论知识

全局地址是运营商分配给我们一个全球单播地址，我们通过全球单播地址的前缀来进行我们自己局域网内IPV6全局地址的分配，也就是私有地址的分配；IPV6地址协议允许一台设备有多个IPV6全局地址，且都是有效的类似多活。

2000::/3全球单播地址（类似IPV4公网地址）;

64位		64位
前缀		接口ID
全局路由前缀	子网（通常分配到64位）		主机位

全局地址的分配分为两种：有状态和无状态

有状态：通过DHCPV6服务器进行分配地址

无状态：不通过DHCPV6服务器分配地址，自己手动配置或者是SLAAC获取

1、无状态SLAAC获取地址(范围为本地链路)

也就是通过交互RA,RS报文来获取邻居发布的IPV6前缀，通过EUI64生成IPV6全局地址

拓扑：

AR1：

ipv6

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address 2001::1/64

ipv6 nd ra prefix 2005::/64 60 60 //手动指定发放地址的前缀生存周期为60秒，时长为60秒

undo ipv6 nd ra halt //关闭IPV6的RA报文抑制，使其能发布RA报文

AR2/AR3:

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address auto global //开启自动获取全局地址

注意：如果不手动指定前缀则默认使用接口的全局地址前缀，时长的指定是因为IPV6规定通过无状态获取的地址是有时间的，到期后地址就失效，需要依赖定期发布的RA报文来刷新时间，所以最好将生成时间做最大值，否则会出现地址失效的问题。

在R1的接口上抓包查看报文：目的地址为组播地址FF02::1类似IPV4：224.0.0.1

查看R3的地址：

2、有状态获取地址

AR1上：

dhcp enable

dhcpv6 pool AR1 //DHCPV6地址池

address prefix 2001::/64

excluded-address 2001::1

dns-server 5000::1

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address 2001::1/64

undo ipv6 nd ra halt //向邻居发布RA报文，使client可以学习到IPV6网关的缺省路由

ipv6 nd autoconfig managed-address-flag //置位M标志位，向client发布地址前缀

ipv6 nd autoconfig other-flag //职位O指标志位，向client发布DNS等信息

dhcpv6 server AR1 //接口下调用，可以强制为快速发布，只会有两个报文一个solicit一个replay

AR2/AR3上：

dhcp enable

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address auto link-local

ipv6 address auto global default //接受RA报文，并通过RA报文学习缺省路由

ipv6 address auto dhcp

查看自动获取的接口地址：

dis ipv6 routing-table //查看路由表

AR1接口上抓包

DHCP中继的配置：

AR1上：server上

dhcp enable

dhcpv6 pool AR1

address prefix 2001::/64

excluded-address 2001::1

dns-server 3000::1

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address 2500::1/64

dhcpv6 server AR1 //调用地址

ipv6 route-static 2001:: 64 2500::2 //写路由，否则与AR2上的relay接口不通

AR2上：relay上：

dhcp enable

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address 2500::2/64

interface GigabitEthernet0/0/1

ipv6 enable

ipv6 address 2001::1/64

undo ipv6 nd ra halt //发RA报文

dhcpv6 relay destination 2500::1

AR3上：

interface GigabitEthernet0/0/0

ipv6 enable

ipv6 address auto link-local

ipv6 address auto global default //收RA报文并将IPV6网关缺省路由加入路由表

ipv6 address auto dhcp

查看地址：

我们在R3的接口上抓包是正常的DHCPV6报文

在R1接口上抓包是经过DHCP relay转发的单播报文

Relay forw报文是Relay转发client向server发送的请求报文

Relay reply报文是Relay转发server向client发送的回复报文

在一般的IPV6的网络项目上我们最常用到的就是这两类地址，链路本地地址与全球单播地址，注意链路本地地址仅可配置一个，全球单播地址可以配置多个且是多活。