16.2-IPv6地址分类

一、IPv6地址格式

IPv6地址长度为128比特，每16比特划分为一段，每段由4个十六进制数表示，并用冒号隔开。

IPv6地址包括网络前缀和接口标识两部分。

IPv6：冒号分十六进制 IPv4：点分十进制

二、IPv6地址压缩

每一组中的前导“0”都可以省略

地址中包含的连续全为0的组，可以用“::”来代替，“::”只能使用一次

注意：

(1)在一个IPv6地址中只能使用一次双冒号“::”，否则ipv6 地址将无法还原。

(2)没有特殊规定时，默认接口标识（主机位）全部采用64个比特。 例如：2001::1/64

(3)IPv6地址分为两部分
网络前缀，相当于IPv4网络位
接口标识，相当于IPv4主机位

三、IPv6地址分类

IPv6地址分为单播地址、任播地址、组播地址三种类型

3.1任播地址：

任播地址一组网络接口，在给多个主机或节点提供相同的服务时提供冗余和负载分担。目标地址是任播地址的数据包将发送给其中路由意义上最近的一个网络接口。适合于“One-to-One-of-Many”（一对组中的一个）的通讯场合。

一到最近，用于标识多个接口，发往该目的地址的报文会被送到被标识的所有接口中最近的一个接口上，实际上任播地址与单播地址使用同一个地址空间，也就是说路由器决定数据包是做任播转发还是单播转发。

任播地址从单播地址空间中进行分配，使用单播地址的任何格式。因而，从语法上，任播地址与单播地址没有区别。被分配具有任播地址的节点必须得到明确的配置，从而知道它是一个任播地址。目前，任播地址没有得到大量使用，仅被用做目标地址，分配给路由器。

3.2.1 单播A

GUA地址：Global Unicast Address 全球可达单播地址，例如：2001::1，类似IPv4的公网地址。

由前缀、子网ID和接口标识组成

全球单播地址是带有全球单播前缀的IPv6地址，其作用类似IPv4的公网地址。这种类型的地址允许路由器前缀的聚合，从而限制了全球路由表项的数量。

Global routing prefix：全球路由前缀。由提供商（Provider）指定给一个组织机构，通常全球路由前缀至少为48位，目前已经分配的全球路由前缀的前3bit均为001。

Subnet ID：子网前缀、子网ID。组织机构可以用子网ID来构建本地网络（Site）。子网ID通常最多分配到第64位。子网ID和IPv4中的子网号作用类似。

Interface ID：接口标识。用来标识一个设备（Host）

注意：每个企业或者机构可以获得的GUA公网地址数量：2^64 ≈ 43亿 x 43亿 个

3.2.2 单播B

Link-local地址：链路本地地址

只能在连接到同一本地链路节点之间使用。本地有效

链路本地地址范围 FE80::/10 (FE80 ~ FEBF开头)

(1)华为的路由器接口下只要配置GUA，接口下自动生成link-local地址。

(2)路由器不能路由源或目标是link-local的报文，PC的网卡只要安装了TCP/IPv6协议，就会自动生成link-local地址。

(3)link-local地址只用于同一条链路、同一个广播域、同一个局域网。

(4)link-local地址广泛用于邻居发现、无状态地址配置等应用。

R1：

[R1]ipv6
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 enable	
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address ?
  STRING<1-63>            DHCPv6 PD prefix
  x:x::x:x/m<X:X::X:X/M>  IPv6 prefix / IPv6 prefix length <1-128>
  x:x::x:x<X:X::X:X>      IPv6 address
  auto                    <Group> auto command group
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ipv6 address 2001::1/64
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1	
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 enable 
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ipv6 address 2002::1/64

查看接口的IPv6地址信息

[R1]dis ipv6 int g0/0/1
GigabitEthernet0/0/1 current state : UP 
IPv6 protocol current state : UP
IPv6 is enabled, link-local address is FE80::2E0:FCFF:FEAD:487A
  Global unicast address(es):
    2002::1, subnet is 2002::/64
  Joined group address(es):
    FF02::1:FF00:1
    FF02::2
    FF02::1
    FF02::1:FFAD:487A
  MTU is 1500 bytes
  ND DAD is enabled, number of DAD attempts: 1
  ND reachable time is 30000 milliseconds
  ND retransmit interval is 1000 milliseconds
  Hosts use stateless autoconfig for addresses

(5)link-local地址生成方式：

· EUI-64协议，将MAC地址转化成IPv6 EUI64地址
· 软件算法生成
· 手动强制指定

3.2.3 单播C

唯一本地地址，类似IPv4中的私网地址

唯一本地地址前缀FC00::/7（FC00 ~ FDFF开头）

IPv6公网地址虽多，但是部分企业或机构不想让自己部分内网设备被外网访问（该设备也无需访问外网），此时可以使用唯一本地地址组建自己的内网

唯一本地地址只能用于内网，不能在公网被路由

3.2.4 单播D

两个特殊地址：

(1)未指定地址：

0:0:0:0:0:0:0:0/128 或 ::/128，类似IPv4中的0.0.0.0

IPv6缺省路由配置

ipv6 route-static :: 0 2001::2

(2)环回地址：

0:0:0:0:0:0:0:1/128 或 ::1/128，类似IPv4中的127.0.0.1

3.3 组播地址

所有IPv6组播地址都以FF开始

IPv6为需要使用组播发送数据的协议预留了一些组播组

FF02::9 给RIP协议预留（224.0.0.9）
FF02::5 给OSPF协议预留（224.0.0.5）