Transcript IPv6位址結構

新北市教網
IPv6概述教育訓練
1
Agenda
IPv6特性介紹
IP通訊協定簡介
– IP位址空間註冊管理機構 – ICMPv6協定介紹
– IPv6的發展
IPv6與IPv4比較
IPv6定址方式
IPv6位址結構
新北市網路連線流程說明
常用IPv6功能與資訊說明
IPv6封包結構
– IPv6與IPv4標頭差異
– IPv6延伸標頭
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全球IP位址空間註冊單位
Internet Assigned Numbers Authority (IANA)
– 組織：ICANN底下的所管轄的單位，由美國政府監督
– 管理：中央管理機制統籌網際網路資源
– 目的：確保網際網路識別符號獨一性，促使網際網路運作平
穩
IANA管理範疇
– 域名(Domain Name)
– 數字資源(Number Resources)
• EX: Internet Protocol (IP) 位址、Autonomous System (AS)
數字
– 協定指派(Protocol Assignment)
• EX: Port Number、Message種類、Option種類
• 詳細內容可參考http://www.iana.com/protocols/
3
五大區域網際網路註冊管理機構
4
IP位址分配的組織
IANA旗下再依區域分成5個區域註冊中心(Regional Internet
Registries)，
– 歐洲地區：RIPE NCC
• Réseaux IP Européens Network Coordination Centre
– 北美地區：ARIN
• American Registry for Internet Numbers
– 亞太地區：APNIC
• Asia Pacific Network Information Centre
– 拉丁美洲：LACNIC
• Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry
– 非洲: AfriNIC
• Africa Network Information Centre
5
網際網路註冊管理機構之架構
6
階層式架構
以亞太地區來說，RIR 可透過NIR (National Internet
Registry) 將資源發放給LIR (Local Internet Registry，一
般皆為ISP) ，LIR 再將資源指定分發給其客戶。如此階層式
的組織不但使得資源分配及管理更有效率，也可避免資源過度
集中，避免不公平的資源分配
7
IPv4位址的分配類別
8
全球各RIR IPv4位址倒數計時
(2011/04/18更新)
亞太地區最後/8政策說明如下：
– 自2011/04/15以後APNIC僅剩下1個/8，各
APNIC會員及TWNIC IP申請單位，僅能再申請至最多1,024個
(/22) IPv4位址的數量後就無法再
申請。
9
全球前15個國家IPv4/IPv6位址數量統計
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主要國家IPv4位址配發狀況
美國擁有接近全球半數之已配發IP位址數量
至2011年04月，大陸上網人口達4.59億人，普及率達到34.4%，目前
仍持續成長中
中、印經濟成長強勁，但IP數/人卻僅分別為0.248及(0.0120.029)
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IPv4所遭遇的問題
IP位址有限(32位元，約43億)，NAT雖可減緩位址之消耗
– 抵擋不住新興市場爆發性需求(2011年2月全球上網人口約19.7億)。
– NAT破壞用戶端點對點的自由連接，造成效能下降、系統複雜。
行動上網及物聯網需要更多IP位址及行動網路支援能力
– IPv4位址不足外，Mobility支援能力先天不足。
資源分配不均
– 2011年4月美國上網人口2.4億：擁有約46% 之IP位址！
– 2011年4月中國上網人口4.59億：僅擁有約9.8%之IP位址！
如果IP位址枯竭??
– 所有新增的電腦用戶無法再核發真實IP位址，網路應用將受限。
– 持續的網路發展動能將減緩，行動上網及物聯網將嚴重受阻。
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IPv4技術本身的缺陷
數目限制：
– IPv4的網路位址只有32位元
– 採用Class的方式劃分區域較缺乏彈性
效能問題：
– 新興應用所需要的「QoS」服務，在IPv4上面實做極為困難。
– CIDR的出現導致網路管理上的困難。
安全問題：
– IPv4無法在基本的網路層提供安全的加密通訊
組態設定：
– DHCP伺服器安裝設定不易，而且維持運作要花不少人力物力
– 全自動化的組態設定
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IPv4位址枯竭影響與衝擊
影響
– 無IPv4位址來提供新型態網路服務
– 既有網路服務無法擴展
衝擊
– 將造成網際網路發展停滯
解決方案
– 使用NAT技術
– IPv4 to IPv6位址移轉技術
– 回收未使用的IPv4位址
– 全面佈署IPv6
– 其他--14
IPv4-NAT是必要的邪惡?
NAT很簡單
NAT很容易使用
但NAT也讓許多網路服務佈建成本增加VoIP (需要relay server)
網路會議(需要relay server)
遠距視訊課輔(需要relay server)
網路安全管控(需要追蹤private IP)
雲端服務(session 數量的限制
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IPv4位址枯竭因應建議策略
16
為何需要IPv6？
解決IPv4 的問題
– 即將發生IPv4 位址不足(預計2011年)
– NAT 的應用增加
– 對等式(Peer-to-Peer) 網路技術問題
– 行動設備的支援性
下一代Internet 的標準
– IETF 已完成IPv6 核心網路的標準
– 全球將邁入IPv6 新世紀(例如：3G)
– 行動裝置、P2P 軟體應用
– IPv6的安全性
IPv6與物聯網社會
– P2P通信、無國界通信、End2End security等特性
– 與雲端運算特性結合
– 利用IPv6實現更為廣闊的物聯網服務與應用
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IPv4 vs. IPv6
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IPv6之優點與支援狀況
IPv6 發展之優勢(相對於IPv4)
– 足夠的位址空間
– 彈性的聯網機制(Plug & Play)
– 安全機制
IPv6之優點與支援狀況
– QoS功能增強
– 強化的Mobility與Multicast能力等
標準已臻完備
– 2010年底止IETF通過近300篇RFC標準，幾乎涵蓋所有IPv4既有標準。
– 3GPP/3GPP2, IMS/NGN及WiMax等皆將IPv6列為必須採用之標準。
軟硬體設備支援已漸成熟
– Windows Vista /7已內建IPv6且通過IPv6 Ready Logo (Core)認證
– Windows Server 2008已內建IPv6且通過IPv6 Ready Logo (Core/IPSec)認
證
尚未蓬勃發展的主要因素
– 發展期過長，致使專家不斷在IPv4技術上尋求位址不足之解決方法
– 許多IPv4 applications均將NAT issue考慮在內
– 尚無法找到有明確利基的IPv6 business model
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IPv6全球發展摘要
1998 IPv6標準正式公佈
1999 IPv6商用位址開始發放
2000 e-Japan,日本開始IPv6商業運轉
2001 CHT HiNet提供IPv6試用網路服務
2003 台灣eTaiwan計畫啟動IPv6推動計畫
2003 NTT完成全球網路IPv6化之建置
2005 NTT提供FTTH IPv6高頻寬、高品質、高安全服務
2006 美國最大Cable業者Comcast的網路開始佈建IPv6
2006/6/6 6Bone結束運作IPv6技術與運作機制已發展成熟
2007 Microsoft Vista正式對外販售，內建IPv6功能
2007/8 NTT West FTTH IPv6用戶已超過200萬
2008/1 全球6個root DNS已正式具備IPv6能力解析
2008/6 美國政府檢驗各機構第一階段IPv6準備狀況
2008/8 中國於北京奧運展示全球最大之IPv6寬頻網路
2009/5 Microsoft Windows 7公測版釋出，內建IPv6功能
2010/8 中國於上海世博展示以IPv6為基礎的寬頻影像服務
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IPv6所引導的未來服務發展趨勢
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為何要改用 IPv6
與 IPv4 相較之下, IPv6 不但提供更多的位址數量, 在安全性、便
利性和傳輸效能等方面都有長足的進步, 其中較為顯著的改進
簡述如下：
提供不虞匱乏的位址數量：


理論上, IPv6 可提供 2128 (大約是 3.4 × 1038) 個位址, 這根本就是
一個天文數字。
套用網路上的說法, 這個數字超乎目前人類能夠想像的範圍, 恐怕
還沒用掉這麼多 IPv6 位址, 就已經到世界末日了。
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為何要改用 IPv6
具有自動設定（Auto-Configuration）機制：

可以在毋須任何人為設定的情形下, 由電腦自動向路由器取得 IPv6
位址, 因此可以將『自動設定』視為 IP 版的隨插即用（Plug-andPlay）功能。
保密性更佳：

IPv6 整合了目前廣為使用的加密協定－IPSec（IP Security）在內,
不但能對傳送的資料內容加密, 還能執行身份驗證工作。因此可以
確保接收或傳送的封包未經竄改, 亦非他人冒名傳送。
23
為何要改用 IPv6
提升路由（Routing）效率：


IPv4 封包的檔頭長度不固定, 佔 20〜60 Bytes, 包含 14 個欄位；
而 IPv6 封包的檔頭長度固定為 40 Bytes, 欄位數量也減少為 8 個。
因此路由器在處理 IPv6 的封包時速率較快（至少省略判斷檔頭長
度的動作）, 提升了路由效率。
24
認識IPv6位址表示方式
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IPv6位址表示法(1/3)
如何表示128位元的IPv6 位址…
– 若是採用2 進位表示，一連串的1 和0 保證讓人看了昏頭。
– 若是採用IPv4 表示法，每8 位元為一個單位，共有16 段，不
但長度長，也容易造成混淆。
最後共識…
– 在表示IPv6 位址時，將它區分為8 段（Segment），每段由
16bits 組成，彼此以冒號（：）隔開，例如：
WXYZ: WXYZ: WXYZ: WXYZ: WXYZ: WXYZ: WXYZ: WXYZ
總共有8段
– 其中W 、X 、Y 和Z 都是代表16 進位數字, 也就是0〜F。
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IPv6位址表示法(2/3)
合法IPv6 位址範例：
– 2001：5E0D：309A：FFC6：24A0：0000：0ACD：729D
– ABCD：0000：0000：0000：0000：0000：0000：5A4D
– DABC：0000：0001：0008：0000：0000：0000：000D
但是這麼長的一串數字，甭說背起來，光是唸也很繞口。
為了方便書寫， 定義簡寫規則如下：
– 每一段如果開頭為0，即可省略
• 例如：0C12 簡化為C12、000A 簡化為A
– 每一段如果全為0，即可簡寫為0
• 例如：0000簡化為0
– 若連續好幾段皆為0000，則可全省略簡寫為::，但以一次為限
• 例如：1234:0:0:0:0:5678:0:ABCD。簡化為1234::5678:0:ABCD
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IPv6位址表示法(3/3)
合法IPv6 位址簡寫範例：
– ABCD：0000：0000：0000：0000：0000：0000：5A4D，簡
寫為ABCD::5A4D
– DABC：0000：0001：0008：0000：0000：0000：000D ，簡
寫為DABC:0:1:8::D
表示法注意要點：
– 『.』（單間隔號）作為區隔IPv4位址之用，每段用10進位表示
– 『:』（單冒號）作為區隔IPv6位址之用，每段用16進制表示
– 『::』（雙冒號）表示其中包含連續、數量不固定的0
– 正因為如此，如果出現兩個『::』，就會讓人搞不清楚實際代表
的IPv6 位址
– 例如：1234::5678::ABCD可能是『1234:0:0:5678:0:0:0:ABCD』
或『1234:0:0:0:0:5678:0:ABCD 』。因此在IPv6 規格中明訂, 對
於一個IPv6 位址, 雙冒號簡寫方式只能出現一次
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IPv6首碼表示法(1/2)
首碼表示格式：
– 『IPv6位址/首碼長度』，類似IPv4 CIDR表示法
• EX: 21DA:D3:0:2F3C::/64
位址與首碼表示格式：
– 『IPv6 位址/首碼長度』, 亦即在IPv6位址之後加上『/首碼長
度』
，以下皆為首碼為為2001:0:0:B3::/64表示法…
IPv6位址首碼長度
• EX：2001:0000:0000:B3:0000:0000:0000:1234/64
• EX：2001:0:0:B3:0:0:0:1234/64
• EX：2001:0:0:B3::1234/64
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IPv6首碼表示法(2/2)
IPv6切割子網路不同與IPv4：
– 無須保留位址給Broadcast與Subnet ID
– /127中有更多的意義
• EX：2003:1234:3344::34ff:2314/127
• 其中Network ID 部份為2003:1234:3344::34ff:2314
• 其中Host為2003:1234:3344::34ff:2314/127
2003:1234:3344::34ff:2315/127
首碼長度視位址的型態（Type）與用途而定。IPv6 位址
區分為Unicast、Multicast 和Anycast 3 種類型。每一個
型態都會規定其首碼長度
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IPv6位址結構
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IPv4封包型態
32
IPv6封包型態
Unicast (單點直播)：An address for a single interface
– Delivery to single interface
– For 1-to-1 communication
Multicast (多點群播)：An address for a set of interfaces
– Delivery to all interfaces in this set
– For 1-to-many communication
– 應用：Video streaming
Anycast (任一播)：Address of a set of interfaces
– Delivery to the chosen single interface in the set
– For 1-to-nearest communication
– Nearest is defined as being closest in term of routing distance
– 應用：Service-Oriented Model (Peer-to-Peer)
Broadcast (廣播，因資安顧慮廢除)
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IPv6封包傳送範圍
Link-Local Scope
– 所有在同一個Layer2網路下的Host所使用的位址空間，其位
址稱為Link-Local位址
Unique-Local Scope (類似IPv4的Private Address)
– 所有在同一個私有網路管理機制下之網路位址空間，其位址
稱為Unique-Local位址
– It is only routable within a private network or limited sets of
sites
Global Scope
– 可在Internet上互連之位址空間，其位址稱為Global Unicast
位址
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Unicast位址格式
IPv6 位址為Hierarchical架構
– Subnet Prefix (長度為n位元)
• 又可稱Network ID
• 作為路由器判斷傳送路徑之用
– Interface ID (長度為128-n位元)
• 又可稱Host ID
• 在同一網段上辨別網路介面之用
• 通常長度為64位元
35
Network ID設定與配送機制
1.手動設定
2.採用芳鄰找尋(Neighbor Discovery – ND)中的無狀態位
址自動配置
3.DHCPv6 – Prefix-Delegation
4.Tunnel Server 系統自動產生或指定(IPv4下)
5.VPN Server (IPv4 and/or IPv6)
36
Interface ID產生方式
1.採用modified EUI-64 演算法，經由MAC Address計
算出Interface 位址
2.作業系統自動產生隨機位址
3.手動設定
4.Tunnel Server系統自動產生或指定
5.經由加密機制產生之虛擬位址(IPv6 IPSec)
6.DHCPv6伺服器指定(stateful)
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Modified EUI-64格式
MAC位址簡格式
Ethernet網路卡卡號( 48位元)
XX-XX-XX-XX-XX (共6段，每段2個16進位數字表示，以『-』符號區隔)
前24位元為Organizationally Unique Identifier (OUI) (網卡廠牌)
後24位元為NIC Specfic (網卡出場序號)
Modified EUI-64組成方式
將FFFE置入前24位元與後24位元之間
Company ID 2進位表示法之第7碼為Univeral(0)/Local-Bit(1)，設為1表
示Global Scope
EX：MAC Address為00-C0-3F-BB-93-91，則
Company ID 為00-C0-3F，Node ID為BB-93-91
EUI-64表示法：00-C0-3F-FF-FE-BB-93-91
Company ID 2進位表示法為00000000 11000000 00111111
將第7bit改為1，為00000010 11000000 001111111
重組成16進位為02-C0-3F
Interface ID為2C0:3FFF:FEBB:9391
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Modified EUI-64格式
39
IPv6 的自動設定
（Auto Configuration）機制
40
Modified EUI-64格式
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Link-Local Unicast位址
通訊範疇
– 提供主機在的單一連結通訊(如：區域網路)上之主機通訊。
– An IPv6 router never forwards link-local traffic beyond the
link
位址用途
– Neighbor Discovery
– Stateless Address Autoconfiguration
– DHCPv6
– 路由協定交換路由表之用
Prefix = FE80::/64
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Global Unicast位址
Global routing prefix: The global routing prefix is
designed to be structured hierarchically by the RIRs
and ISPs.
Subnet ID: An identifier of a link within the site. The
subnet field is designed to be structured
hierarchically by site administrators.
Interface ID: Identify interfaces on a link. They are
required to be unique within a subnet.
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Global Unicast位址分配表
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IPv6 Multicast Addresses
Multicast address can not be used as source or as intermediate
destination in a Routing header
Flag field 0RPT 4bits
– The low-order Transient(T) flag indicates permanent (T=0) /
transient(T=1) group
– The P bit is defined in RFC 3306, and it indicates whether the multicast
address is built based on a unicast prefix (set to 1) or not (set to 0).
– The R bit defined in RFC 3956, if set to 1, indicates that the multicast
group address contains the unicast address of the RP servicing that
group.
Scope field
– 0: reserved
– 1: Interface-Local
– 2: Link-Local
– 3: reserved
FF02::/16 表示為Multicast 位址區段，Flag標示此為
永久group ID，不使用unicast prefix也不包含RP資訊，
其Scope為link-local
– 4: Admin-Local Scope
– 5: Site-Local
– 8: Organization-Local
– E: Global
– Others: reserved
45
新北市IPv6網路架構
應用說明
46
Dual Stack mode
在現階段與未來很長的一段時間,IPv6/IPv4 Dual Stack mode已
經不能算是過渡技術了,而是一種絕對必要的技術,因為未來的
網際網路將是IPv4與IPv6共存的世界,另外一個原因則是IPv6
DNS解析的機制標準尚未完成!
47
Dual Stack mode示意圖
48
學校網路Dual stack上網流程
internet
Wan ipv4/ipv6 dual stack
Ipv4 relay
Lan ipv4/ipv6
Ipv6 RS/RA
Ipv4
ipv6
49
學校網路Dual stack上網流程
step1: PC啟動IPv4與IPv6協定
step2: PC接上學校網路後,發出DHCPv4的封包與IPv6 RS的封
包,目的是要取得IPv4與IPv6的兩種位址
step3:學校L3 Switch會透過DHCP replay將IPv4的需求轉送到教
網中心的DHCP Server,已取得IPv4 IP,學校L3會發出IPv6 RA
的資訊,告知Client端IPv6前64bits的prefix資訊與GW資訊
step4:PC取得IPv4的IP/Mask/GW與IPv4 DNS Server,同時取得
IPv6的IP/Mask/GW等資訊(但沒有IPv6 DNS Server內容)
step5:PC開啟Browser瀏覽器連線www.ipv6.hinet.net ,這時PC
因為只有具備IPv4的DNS Server IP,所以會使用本身的IPv4連
線DNS查詢yaoo對應的IP資料,而PC本身會發出兩種DNS
Server,一種為AAAA為IPv6的位址,一種A為IPv4的位址的問題
詢問
50
學校網路Dual stack上網流程
step6: 如果查詢的AAAA有取得答案,則表示此網站已經具備IPv6
的位址,這時候PC會使用自己本身的IPv6位址連線該網站,這
是使用IPv6位址連線
Step7:如果DNS Query的答案中,沒有收到AAAA的資料,只有A的
資料,那麼只會取得IPv4的位址,PC就會使用IPv4的位址進行
連線
在Dual Stack的環境中,DNS Server具備很關鍵的觸發點,透過可
取得的IP位置是AAAA or A讓PC決定使用IPv4 or IPv6
51
DNS封包內容
52
學校端IPv6建置資訊
確認IPv6網段資訊(每間學校擁有超乎想像的IPv6位址大
小)http://domain.edu.tw/dns/colleges.htm
區網/36 縣市網/39 中小學/48
確認你希望的IPv6位址取得方式
RA (Router主動發送)無法同時設定DNS.
DHCPv6(需要DHCPv6伺服器)ＷinXP並不支援
53
Juniper Firewall IPv6資訊
54
學校IPv6 subnet
55
NGN案IPv6設備設定
DGS-3627
create ipif lan ipaddress 201.62.56.254/24
config ipif lan ipv6 ipv6address 2001:288:22CC:5::FF/64
config ipv6 nd ra ipif lan state enable
config ipv6 nd ra prefix_option ipif lan 2001:288:22CC:5::FF/64
on_link_flag enable
config ipv6 nd ra ipif lan state enable
56
新北市L3 Switch IPv6 ipif
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新北市L3 Switch IPv6 ND資訊
58
新北市L3 Switch IPv6 routing table
59
新北市L3 Switch IPv6 neighbor cache
60
DGS-3627 ping link local address
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L2 Switch針對IPv6封包的行為
說明
基本上IPv6封包是第三層的差異,第二層的MAC address格
式是相同的,所以L2 Switch即使沒有支援IPv6的功能,也可以
讓IPv6的封包通過,至於L2 Switch支援IPv6的話,則是可以具
備將管理IP設定為IPv6,可以telnet/snmp/ssh該 ipv6的ip進行
管理,至於Multicast部分則會支援MLD的功能
62
Web連線IPv6位址方式
若直接使用IPv6 IP輸入瀏覽器的欄位,需要加上[]號
http://[2001:288:3600:5212::1]
以上IP非真實可連線的IPv6位址,僅供格式參考而已
63
IPv6連線檢測小幫手
http://testmyv6.ipv6.org.tw/
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如何驗證連線與基礎服務？
網路環境支援雙協定測試
網站支援雙協定測試
DNS支援雙協定服務測試
•相關驗證方式可以參考www.rd.ipv6.org.tw
相關的測試準則:
•IPv4先測試一次(不能忽視，學術網路推動雙協定連線)
•IPv6再測試一次
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學術網路移轉測試與建議
66
IPv6位址驗證網站
http://www.kame.net
如果是IPv6連線,烏龜是動畫,IPv4連線,烏龜是圖片
67
IPv6位址驗證網站
http://www.ipv6.hinet.net
必須是IPv6位址才可以觀看影片
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最簡單的IPv6測試方式
以下的網站程式，可以快速的提供貴單位自我檢視
http://6check.rd.ipv6.org.tw/
69
1.點選網域環境測試
輸入domain名稱如下
70
2.測試結果如下
71
IPv6 Fallback問題
若IPv6網路連線不穩定或是DNS設定不正確，
可能導致作業系統發現無法使用IPv6連線再轉
由IPv4進行連線，此狀況會讓使用者上網時產
生連線停頓之現象
72
DNS 正常查詢與回應過程
73
IPv6 Fallback問題示意圖
74
為何會有IPv6 Fallback之問題
75
發生IPv6 Fallback現象可能之原因
76
IPv6 Fallback延遲之時間
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其他DNS相關設定與影響
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Windows系統支援IPv6情形
不支援IPv6版本
Windows 95/98/Me/
Windows NT
支援IPv6版本
Windows XP (部分支援)
Windows Vista
Windows 7
Windows 2000 (部分支援)
Windows Server 2003 (部分支援)
Windows Server 2008
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Windows XP/Server 2003
IPv6通訊協定支援情況
已內建
需安裝才能開啟
安裝方法
1. 命令提示字元執行
ipv6 install
2. 控制台中的網路連線安裝
「Microsoft TCP/IP version 6」
測試是否安裝完成
# ping6 ::1
測試路由
# tracert <ipv6addr>%<ZoneID>
80
Windows Vista&7/Server2008
IPv6通訊協定支援情況
已內建
預設啟動
測試是否安裝完成
# ping6 ::1
測試路由
# tracert <ipv6addr>%<ZoneID>
81
Windows XP IPv6 (1/2)
82
Windows XP IPv6 (2/2)
83
Vista/Win7 IPv6網路設定(2/4)
84
Vista/Win7 IPv6網路設定(3/4)
85
Vista/Win7 IPv6網路設定(4/4)
86
Windows Vista 自動組成IPv6位址
87
Windows IPv6位址
• ipv6 if [if number]
– 一片網路卡會有4個介面(interface 1~4)
– Interface #1是一虛擬介面，用來做loopback
– Interface #2是一虛擬介面，用來設定Tunnel/ISATAP
– Interface #3是一虛擬介面，提供6to4的服務
– Interface #4是區域連線介面
– Interface #5是Teredo 通道虛擬介面
• 自動或手動方式設定
88
手動設定IPv6位址(1)
89
手動設定IPv6位址(2)
90
手動設定IPv6位址(3)
91
手動設定IPv6位址(4)
92
手動設定IPv6位址(5)
93
手動設定IPv6位址(6)
透過【ipconfig /all】可再次做檢查先前做的設定。
94
修正Windows Vista與7自動配置
C:\> netsh interface ipv6 set global
randomizeidentifiers=disabled store=persistent
C:\> netsh interface ipv6 set privacy state=disable
store=persistent
– – 關閉Win的Raddom IPv6的使用,啟動EUI-64位址
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住家申請IPv6線路(1)
中華電信IPv6線路使用PPPoE方式配置,帳密與IPv4相同
96
住家申請IPv6線路(2)
IPv6 Routing table
97
住家申請IPv6線路(3)
LAN端的PC IPv6位址資訊
98
住家申請IPv6線路(4)
NB直接撥接具備IPv6功能的PPPoE帳號
99
住家申請IPv6線路(5)
相同帳號使用PPPoE撥接,是取得6to4的2002開頭的IP,就不是CHT所提供的
客戶的2001:b010等ip
100
住家申請IPv6線路(5)
相同帳密會取得IPv4與IPv6 6to4的2002 IP
101
參考指令(1)
Ping loopback address
– ping6 ::1
• Ping link-local address
– ping6 fe80::214:38ff:fe11:8cfd%4
• Ping global address
– ping6 3ffe:501:ffff:100:214:38ff:fe11:8cfd
• Ping all node multicast address
– ping6 ff02::1%4
• Ping all router multicast address
– ping6 ff02::2%4
• 顯示IPv6目前的路由狀態
– ipv6 rt
102
參考指令(2)
netsh
– netsh>interface ipv6
– netsh interface ipv6>show ?
• 顯示介面參數
– show interface
• 顯示IPv6 位址
– show address
• 顯示鄰居快取項目
– show neighbors
• 顯示路由表格項目
– show routes
• 顯示DNS 伺服器位址
– show dns
103
參考指令(3)
顯示通用設定參數
– show global
• 顯示IPv6 多點傳播位址
• 顯示連結快取項目
– show bindingcacheentries
• 顯示移動性設定參數
– show joins
• 顯示首碼原則項目
– show prefixpolicy
• 顯示私密性設定參數
– show privacy
• 顯示已過時功能的狀態
– show mobility
• 顯示目的地快取項目
– show destinationcache
– show state
• 顯示Teredo 服務狀態
– show teredo
104
IPv6封包結構
105
IPv6 v.s IPv4封包結構比較
106
IPv6 v.s IPv4標頭比較
107
Streamlined (移除6個欄位)
– 標頭長度(Internet Header
Length)
– 識別標識(Identifier)
旗標(Flags)
• Extended (新增2個欄位)
– 訊息標籤(Flow Label)
– 延伸標頭(Extension
Header)
– – 區段偏移量(Fragment
Offset)
– 標頭檢核值(Header
Checksum)
– 選項(Options and
Padding
Revised (重新命名3個欄位)
– v4: 存活期(Time to Live)
• v6: 最大轉遞數(Hop Limit)
0 bits 4 8 16 31
Ver IHL Total Length
Identifier Flags Fragment Offset
Service Type
108
IPv6 v.s IPv4標頭增減說明
109
IPv6延伸標頭(RFC 2460)
IPv6主機至少需要支援6個延伸標頭
– 1. Hop-by-hop options header
– 2. Routing header
– 3. Fragment header
– 4. Authentication header
– 5. Encapsulating security payload header
– 6. Destination options header
每個延伸標頭都是8位元組(bytes)的倍數
110
IPv6封包使用延伸標頭的方式
111
IPv6延伸標頭置放順序
112
IPv6特性介紹
113
Dual Stack TCP/IP Suite
114
IPv6 v.s IPv4協定對照
115
IPv6 v.s IPv4特性對照(1/2)
116
IPv6 v.s IPv4特性對照(2/2)
117
IPv6 v.s IPv4位址對照表
118
IPv6 v.s IPv4芳鄰找尋對照表
119
IPv6特性介紹
ICMPv6協定介紹
120
ICMPv6欄位
Header
– 類型(Type)：長度為8 bits，說明此ICMPv6訊息的種類
– 代碼(Code)：長度為8 bits，進一步說明ICMPv6訊息
– 檢核值(Checksum)：長度為8 bits，驗證ICMPv6訊息的完整
性
Protocol Payload
– 訊息主體(Message Body)：隨訊息類型與代碼而異
121
ICMPv6功能(1/2)
網路診斷(Error Reports & Diagnostic Functions)
– 1. ICMPv6 錯誤性訊息(ICMPv6 Error Message)
• Type = 0 ~ 127
• IPv6節點用來回報處理封包時的錯誤訊息
– 2. ICMPv6 資訊性訊息(ICMPv6 Informational Message)
• Type = 128 ~ 255
• IPv6節點診斷和執行網路層之用
芳鄰找尋(Neighbor Discovery)
– 1. 位址解析(Address Resolution)
– 2. 重複位址檢測(Duplicate Address Detection)
– 3. 無狀態自動位址配置(Stateless Address Autoconfiguration)
• Parameter Discovery, Router Discovery, Prefix Discovery, Path
MTU Discovery, DNS Discovery
– 4. 路由重導(Redirect)
122
ICMPv6功能(2/2)
群播群組管理(Multicast Listener Discovery – MLD)
– Multicast Listeners Discovery
– Multicast Membership Reporting
123
ICMPv6錯誤與資訊訊息
124
Layer 2對於IPv6上的支援
使用Layer 2實體位址產生IPv6 Interface ID (僅發生在IPv6)
可將Layer 3Multicast位址mapping至Layer 2 multicast位址
(與IPv4相同)
Ethernet Frame的Header
– 目的地位址(Destination Address)
• 不支援廣播位址0x FF-FF-FF-FF-FF-FF
– 乙太網路類型(Ethernet Type)
• 定義0x0800對應至IPv4
• 定義0x86DD對應至IPv6
125
芳鄰找尋簡介(1/2)
全名
– Neighbor Discovery (ND)
出處
– RFC 4861 (取代RFC 2461) (更新RFC4311)
功能
– 1. 位址解析[Address Resolution]
• Link-Layer address resolution
• Neighbor Unreachability Detection (NUD)
– 2. 重複位址檢測[Duplicate Address Detection (DAD)]
– 3. 執行無狀態自動位址配置[Stateless Address Autoconfiguration]
• Router Discovery, Prefix Discovery, DNS Discovery
– 4. 路由重導
• First-Hop Redirect
126
芳鄰找尋簡介(2/2)
訊息種類
– 1. 路由器邀請封包(Router Solicitation)
– 2. 路由器公告封包(Router Advertisement)
– 3. 芳鄰邀請封包(Neighbor Solicitation)
– 4. 芳鄰公告封包(Neighbor Advertisement)
– 5. 重導封包(Redirect)
訊息功能區別
– 單一直播(Unicast)
– 多點群播(Multicast)
127
路由器邀請封包格式
1. 功能
– 找尋相同網段上的Local路由器，必觸發路由器傳送路由公告
封包
2. IPv6欄位
– 來源位址：傳送此訊息的主機Link-Local位址
– 目標位址：ff02::2 (所有路由器群播位址)
3. ICMPv6欄位
– Type：133
– Option：Source Link-Layer (1)
128
路由器公告封包格式(1/2)
1. 功能
– 路由器公告指派網路組態設定給IPv6節點
2. IPv6欄位
– 來源位址：傳送此訊息的主機Link-Loacl位址
– 目標位址：ff02::1 (所有節點群播位址)或RS的主機Link-Local
位址
3. ICMPv6欄位
– Type：134
– Option：Source Link-Layer (1) & Prefix Information (3) &
MTU (5)Recursive DNS Server (25)
129
芳鄰邀請訊息
1. 功能
– 找尋相同網段上的節點，必觸發節點傳送芳鄰公告封包
2. IPv6欄位
– 來源位址：傳送此訊息的主機Link-Local位址或是::
– 目標位址：被邀請節點(Solicited-Node)群體播送位址或邀請
目標位址
3. ICMPv6欄位
– Type：135
– Option：Source Link-Layer (1)
130
芳鄰公告訊息(1/2)
1. 功能
– 節點公告本身資訊
2. IPv6欄位
– 來源位址：傳送此訊息的主機Link-Loacl位址
– 目標位址：若芳鄰邀請訊息的來源位址未指定，則使用所有
節點群播位
址傳送，若芳鄰邀請訊息的目的位址為已邀請節點，則使用所
有節點的
群體播送位址。
3. ICMPv6欄位
– Type：136
– Option：Target Link-Layer (2)
131
路由重導訊息
1. 功能
– 路由器公告主機更佳的路由路徑
2. IPv6欄位
– 來源位址：送出此訊息路由器的Link-Local位址
– 目標位址：產生重導訊息封包的來源位址
3. ICMPv6欄位
– Type：137
– Option：Target Link-Layer (2)
132
Address Resolution (1/2)
133
Address Resolution (2/2)
134
Neighbor Unreachability Detection
135
Router Discovery (1/2)
136
Router Discovery (2/2)
137
IPv6自動配置模式
138
Router Advertisement Flags
139
無狀態自動網路組態配置
140
動態自動網路組態配置
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資料來源
以上資料多數由中華電信研究所—吳立凡先生所製作之檔案提
供,僅作為學術上課之用
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