1、网络规划与组建项目六 构建IPv6网络 项目六项目六 构建构建IPv6网络网络 n本项目主要针对本项目主要针对IPv6网络进行规划和组建，通网络进行规划和组建，通过基础知识点的学习以及任务的实施，使学生过基础知识点的学习以及任务的实施，使学生对于对于IPv6组网有比较清晰的认识，通过组网有比较清晰的认识，通过IPv6基基础配置、础配置、IPv6路由配置和路由配置和IPv6过渡技术配置使过渡技术配置使学生掌握构建学生掌握构建IPv6网络的基本方法。网络的基本方法。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n学习目标：学习目标：n【知识目标【知识目标】n了解了解IPv6的产生的产生n了解了解
2、IPv6的优点的优点n理解理解IPv6的地址格式的地址格式n理解理解IPv6的地址类型的地址类型n掌握掌握IPv6的基本配置方法的基本配置方法n【技能目标【技能目标】n掌握掌握IPv6在在Windows上的配置方法上的配置方法n掌握掌握IPv6在在Linux上的配置方法上的配置方法6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.1.1 任务陈述任务陈述 n了解了解IPv6的产生原因，了解的产生原因，了解IPv6的优点，熟悉的优点，熟悉IPv6地址格式和常见的地址格式和常见的IPv6地址，在地址，在Windows操作系统上配置操作系统上配置IPv6地址，并通过地址，并通过命令来查看命令来查
3、看IPv6配置信息；在配置信息；在Linux操作系统操作系统上配置上配置IPv6地址，并通过命令来查看地址，并通过命令来查看IPv6配置配置信息。信息。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.1.2 知识准备知识准备 n1.认识认识IPv6 nIPv6是是“Internet Protocol Version 6”的缩写，的缩写，它是它是IETF(Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组互联网工程任务组)设计的用于替代现行版本设计的用于替代现行版本IP协议（协议（IPv4）的下一代）的下一代IP协议，它由协议，它由128位位二进制数组成。二进
4、制数组成。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 nIPv4采用采用32位地址长度，只有大约位地址长度，只有大约43亿个地址，亿个地址，而而IPv6采用采用128位地址长度，几乎可以不受限位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。制地提供地址。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n（1）IPv6的产生的产生 nIPv4主要存在的问题有：主要存在的问题有：n 32位位IP地址不能满足因特网日益增长的用地址不能满足因特网日益增长的用户要求；户要求；n TCP/IP协议不能满足多媒体对带宽的要求；协议不能满足多媒体对带宽的要求；n 网络传输技术极需解决带宽拥挤问题；网络传输技术极需
5、解决带宽拥挤问题；n 基于基于IPv4的的Internet存在诸多安全漏洞。存在诸多安全漏洞。n 6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n（2）IPv6的优点的优点 n1992年，年，IETE成立了成立了IPNG（IP Next Generation）工作组。）工作组。n1994年，年，IPNG工作组提出了下一代工作组提出了下一代IP网络协网络协议（议（IPv6）的推荐版本。）的推荐版本。n1995年，年，IPNG工作组完成了工作组完成了IPv6的协议文本。的协议文本。n1999年成立了年成立了IPv6论坛，开始正式分配论坛，开始正式分配IPv6地址。地址。6.1 任务一任务一 IP
6、v6基础配置基础配置 nIPv6与与IPv4相比许多优点，主要体现在以下几相比许多优点，主要体现在以下几方面：方面：n 更大的地址空间。更大的地址空间。n 更小的路由表。更小的路由表。n 增强的组播增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持支持以及对流的支持(Flow-control)。n 加入了对自动配置加入了对自动配置(Auto-configuration)的的支持。支持。n 更高的安全性。更高的安全性。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n2.认识认识IPv6地址地址 n（1）IPv6地址格式地址格式（冒号十六进制法）（冒号十六进制法）nIPv6地址格式是地址格式是X
7、:X:X:X:X:X:X:X，它是，它是128位位的，用的，用“:”分成分成8段，用段，用16进制数表示。进制数表示。n一个完整的一个完整的IPv6地址的表示为：地址的表示为：xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxxn例如：例如：2031:0000:1F1F:0000:0000:0100:11A0:ADDF 6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n为了简化其表示法，为了简化其表示法，rfc2373提出每段中前面提出每段中前面的的0可以省略，连续的可以省略，连续的0可省略为可省略为:，但只能，但只能出现一次。例如：出现一次。例如：n1080:0:0
8、:0:8:800:200C:417A 可表示为可表示为1080:8:800:200C:417A。nFF01:0:0:0:0:0:0:101 可表示为可表示为FF01:101。n0:0:0:0:0:0:0:1 可表示为可表示为:1。n0:0:0:0:0:0:0:0 可表示为可表示为:。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n类似于类似于IPv4中的中的CDIR表示法，表示法，IPv6用前缀来用前缀来表示网络地址空间，比如：表示网络地址空间，比如：n2001:250:6000:/48 表示前缀为表示前缀为48位的地址空位的地址空间，其后的间，其后的80位可分配给网络中的主机，一共位可分配
9、给网络中的主机，一共可以表示可以表示 2的的80次方个主机地址。次方个主机地址。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n在在IPv4和和IPv6混合环境中，有时更适合于采用混合环境中，有时更适合于采用另一种表示形式：另一种表示形式：x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，其中，其中x是地址中是地址中6个高阶个高阶16位分组的十六进制值，位分组的十六进制值，d是是地址中地址中4个低阶个低阶8位分组的十进制值（标准位分组的十进制值（标准IPv4表示）。例如地址表示）。例如地址0:0:0:0:0:0:13.1.68.3，0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38 写成压缩形式
10、写成压缩形式为为:13.1.68.3，:FFFF.129.144.52.38。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n要在一个要在一个URL中使用文本中使用文本IPv6地址，文本地址地址，文本地址应该用符号应该用符号“”和和“”来封闭。例如文本来封闭。例如文本IPv6地址地址FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210作为网址中的部分写成作为网址中的部分写成URL形式应为形式应为http:/FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210:80/index.html。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n（2
11、）IPv6地址类型地址类型 nIPv6地址是单个或一组接口的地址是单个或一组接口的128位标识符，位标识符，有三种类型：有三种类型：n 单播（单播（Unicast）地址）地址nIPv6单播地址是用连续的位掩码聚集的地址，单播地址是用连续的位掩码聚集的地址，类似于类似于CIDR的的IPv4地址。地址。IPv6中的单播地址中的单播地址分配有多种形式，包括全部可聚集全球单播地分配有多种形式，包括全部可聚集全球单播地址、址、NSAP地址、地址、IPX分级地址、站点本地地分级地址、站点本地地址、链路本地地址以及运行址、链路本地地址以及运行IPv4的主机地址。的主机地址。6.1 任务一任务一 IPv6基础
12、配置基础配置 n单播地址中有下列两种特殊地址：单播地址中有下列两种特殊地址：n不确定地址：单播地址不确定地址：单播地址0:0:0:0:0:0:0:0称为不称为不确定地址。它不能分配给任何节点。它的一个确定地址。它不能分配给任何节点。它的一个应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己的地址以前，可在它发送的任何的地址以前，可在它发送的任何IPv6包的源地包的源地址字段放上不确定地址。不确定地址不能在址字段放上不确定地址。不确定地址不能在IPv6包中用作目的地址，也不能用在包中用作目的地址，也不能用在IPv6路由路由头中。头中。n回环地址：单播地址回环地址：单
13、播地址0:0:0:0:0:0:0:1称为回环称为回环地址。节点用它来向自身发送地址。节点用它来向自身发送IPv6包。它不能包。它不能分配给任何物理接口。分配给任何物理接口。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n 任意播（任意播（AnyCast）地址）地址n一组接口（一般属于不同节点）的标识符。发一组接口（一般属于不同节点）的标识符。发往任意播地址的包被送给该地址标识的接口之往任意播地址的包被送给该地址标识的接口之一（路由协议度量距离最近的）。一（路由协议度量距离最近的）。IPv6任意播任意播地址存在下列限制：地址存在下列限制：n任意播地址不能用作源地址，而只能作为目的任意播地址不能
14、用作源地址，而只能作为目的地址；地址；n任意播地址不能指定给任意播地址不能指定给IPv6主机，只能指定给主机，只能指定给IPv6路由器。路由器。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n 组播（组播（MultiCast）地址）地址n一组接口（一般属于不同节点）的标识符。发一组接口（一般属于不同节点）的标识符。发往多播地址的包被送给该地址标识的所有接口。往多播地址的包被送给该地址标识的所有接口。地址开始的地址开始的11111111标识该地址为组播地址。标识该地址为组播地址。n IPv6中没有广播地址，它的功能正在被组播中没有广播地址，它的功能正在被组播地址所代替。另外，在地址所代替。另外
15、，在IPv6中，任何全中，任何全“0”和和全全“1”的字段都是合法值，除非特殊地排除在的字段都是合法值，除非特殊地排除在外的。特别是前缀可以包含外的。特别是前缀可以包含“0”值字段或以值字段或以“0”为终结。一个单接口可以指定任何类型的为终结。一个单接口可以指定任何类型的多个多个IPv6地址（单播、任意播、组播）或范围。地址（单播、任意播、组播）或范围。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n（3）常见的IPv6地址或前缀 6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.1.3 任务实施任务实施n1.IPv6基本配置基本配置 n（1）在安装有）在安装有Windows操作系统的操
16、作系统的PC机上机上配置配置IPv6地址地址 n 在当前系统上安装并启动在当前系统上安装并启动IPv6协议栈协议栈 nWindows Vista 和和 Windows 7 以上版本：通以上版本：通常无须配置，自动支持常无须配置，自动支持IPv6。nWindows XP：在命令行窗口下，输入下列命：在命令行窗口下，输入下列命令：令：IPv6 install。nWindows Server 2003：在命令行窗口下，输：在命令行窗口下，输入下列命令：入下列命令：netsh interface IPv6 install。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n PC上启用上启用IPv6协议
17、栈后，系统会自动给网协议栈后，系统会自动给网络接口配置一个链路本地地址。络接口配置一个链路本地地址。Windows系系统提供了统提供了netsh工具来对网络相关参数进行查工具来对网络相关参数进行查看和配置。在命令行提示符窗口下输入命令看和配置。在命令行提示符窗口下输入命令netsh即可进入即可进入netsh配置界面。配置界面。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n 要自行设置要自行设置IPv6地址，可打开本地连接属地址，可打开本地连接属性，在弹出的属性对话框中双击性，在弹出的属性对话框中双击“Internet协协议版本议版本6（TCP/IP），添加），添加IPv6地址。地址。n配置
18、完成后，使用配置完成后，使用ipconfig命令就可以查看到命令就可以查看到刚设置的刚设置的IPv6地址了。地址了。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n（2）在路由器上配置）在路由器上配置IPv6地址地址 n 开启路由器的开启路由器的IPv6功能功能 n 为路由器配置为路由器配置IPv6地址地址 n验证接口上的验证接口上的IPv6静态地址和本地链路地址静态地址和本地链路地址 6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.1.4 任务拓展任务拓展 n给给Linux配置配置IPv6地址地址6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.5.1 项目实训项目实训 n（1）
19、在安装有）在安装有windows操作系统的操作系统的PC机上，机上，安装安装IPv6协议栈，配置协议栈，配置IPv6地址。地址。n（2）在思科路由器上开启）在思科路由器上开启IPv6功能，并配置功能，并配置IPv6地址。地址。n（3）在安装有）在安装有Linux操作系统的操作系统的PC机上，安机上，安装装IPv6协议栈，配置协议栈，配置IPv6地址。地址。6.1 任务一任务一 IPv6基础配置基础配置 n6.1.6 作业习题作业习题n（1）简述）简述IPv6的产生原因。的产生原因。n（2）简述）简述IPv6的地址格式。的地址格式。n（3）列举常见的）列举常见的IPv6地址或前缀。地址或前缀。6
20、.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n学习目标：学习目标：n【知识目标【知识目标】n理解理解IPv6路由表的构成路由表的构成n理解理解RIPng路由协议的特点及其工作机制路由协议的特点及其工作机制n理解理解OSPFv3路由协议的特点及其工作机制路由协议的特点及其工作机制n掌握掌握IPv6路由的配置方法路由的配置方法n【技能目标【技能目标】n掌握掌握IPv6静态路由配置方法静态路由配置方法n掌握掌握RIPng路由配置方法路由配置方法n掌握掌握OSPFv3路由配置方法路由配置方法6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.1任务陈述任务陈述 n熟悉熟悉IPv6路由表的构成，
21、理解路由表的构成，理解RIPng路由协议路由协议的特点及其工作机制，理解的特点及其工作机制，理解OSPFv3路由协议路由协议的特点及其工作机制，在路由器上分别配置的特点及其工作机制，在路由器上分别配置IPv6静态路由、静态路由、RIPng路由和路由和OSPFv3路由，路由，实现不同实现不同IPv6网络的互连。网络的互连。6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.2 知识准备知识准备n1.IPv6路由协议概述路由协议概述 n（1）IPv6路由表路由表nIPv6网络中每一台路由器都维护一个网络中每一台路由器都维护一个IPv6路由路由表，它是路由器进行表，它是路由器进行IPv6报文转
22、发的基础。报文转发的基础。6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 nRTAdisplay IPv6 routing-table nRouting Table:n Destinations:5 Routes:5nDestination:3:/64 Protocol :RIPngnNextHop :FE80:20F:E2FF:FE43:1136 Preference:100nInterface :Eth0/0 Cost :1nDestination:4:1/128 Protocol :OSPFv3nNextHop :FE80:20F:E2FF:FE50:4430 Preference:10
23、nInterface :Eth0/1 Cost :10nDestination:5:1/128 Protocol :BGP4+nNextHop :1:1 Preference:255nInterface :Eth0/1 Cost :0nDestination:2:/64 Protocol :StaticnNextHop :1:2 Preference:80nInterface :Eth0/1 Cost :0nDestination:FE80:/10 Protocol :DirectnNextHop :Preference:0nInterface :NULL0 Cost :06.2 任务二任务二
24、 IPv6路由配置路由配置 n（2）IPv6路由分类路由分类 nIPv6路由按照生成方式可以分为：直连路由、路由按照生成方式可以分为：直连路由、静态路由和动态路由。静态路由和动态路由。n 直连路由直连路由n 静态路由静态路由n 动态路由动态路由6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n2.RIPng n（1）RIPng简介简介 nRIPng又称为下一代又称为下一代 RIP协议（协议（RIP next generation），它是对原来的），它是对原来的IPv4网络中网络中 RIP-2协议的扩展。大多数协议的扩展。大多数RIP的概念都可以用的概念都可以用于于 RIPng。6.2 任务二任
25、务二 IPv6路由配置路由配置 n（2）RIPng工作机制工作机制 nRIPng协议是基于距离矢量（协议是基于距离矢量（Distance-Vector）算法的协议。它通过）算法的协议。它通过UDP报文交换路报文交换路由信息，使用的端口号为由信息，使用的端口号为521。6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n3.OSPFv3 nOSPFv3是是 OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）版本，开放式最短路径优先）版本 3的简称，的简称，主要提供对主要提供对 IPv6的支持，遵循的标准为的支持，遵循的标准为 RFC 2740（OSPF for IPv
26、6）。）。6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.3 任务实施任务实施 n采用采用Cisco路由器路由器n1.IPv6路由配置路由配置 n（1）基本配置）基本配置 6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n（2）配置）配置IPv6静态路由静态路由 n（3）配置）配置RIPng动态路由动态路由 n（4）配置）配置OSPF v3动态路由动态路由 6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.4 任务拓展任务拓展 n采用华为或采用华为或H3C路由器路由器n1.IPv6路由配置路由配置n（1）配置）配置IPv6静态路由静态路由 n（2）配置）配置RIPng动态路由
27、动态路由 n（3）配置）配置OSPF v3动态路由动态路由6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.5 项目实训项目实训n（1）按照思科）按照思科IPv6路由配置任务步骤，分别路由配置任务步骤，分别采用三种不同的采用三种不同的IPv6路由，实现不同网络的连路由，实现不同网络的连通。通。n（2）按照）按照H3C IPv6路由配置任务步骤，分别路由配置任务步骤，分别采用三种不同的采用三种不同的IPv6路由，实现不同网络的连路由，实现不同网络的连通，并比较同思科通，并比较同思科IPv6路由配置时的异同。路由配置时的异同。6.2 任务二任务二 IPv6路由配置路由配置 n6.2.6 作
28、业习题作业习题n（1）简述）简述IPv6路由表的组成。路由表的组成。n（2）简述）简述IPv6路由的分类。路由的分类。n（3）简述思科）简述思科IPv6路由配置的具体步骤。路由配置的具体步骤。6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n学习目标：学习目标：n【知识目标【知识目标】n理解理解IPv6过渡技术产生的原因过渡技术产生的原因n理解理解IPv6双协议栈技术双协议栈技术n理解理解IPv6隧道技术隧道技术n理解理解IPv6地址转换技术地址转换技术n【技能目标【技能目标】n掌握掌握IPv6双协议栈的启动方法双协议栈的启动方法n掌握手动配置隧道的方法掌握手动配置隧道的方法n掌握掌握6 to
29、 4隧道的配置方法隧道的配置方法n掌握掌握GRE隧道的配置方法隧道的配置方法6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.1任务陈述任务陈述n了解了解IPv6过渡技术的产生原因，了解各种过渡技术的产生原因，了解各种IPv6过渡技术的工作原理，在路由器上启动过渡技术的工作原理，在路由器上启动IPv6双双协议栈，在思科路由器上配置手工隧道和协议栈，在思科路由器上配置手工隧道和6 to 4隧道，以实现隧道，以实现IPv6和和IPv4的转换。在的转换。在H3C路路由器上配置由器上配置GRE隧道和手动隧道，以实现隧道和手动隧道，以实现IPv6和和IPv4的转换。的转换。6.3 任务三任务三
30、IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.2 知识准备知识准备 n1.IPv6过渡技术概述过渡技术概述 n由于由于Internet的规模以及网络中数量庞大的的规模以及网络中数量庞大的IPv4用户和设备，用户和设备，IPv4到到v6的过渡不可能一次的过渡不可能一次性实现。性实现。6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n2.IPv6过渡技术分类过渡技术分类 n 双协议栈技术双协议栈技术n 隧道技术隧道技术n 地址协议转换（地址协议转换（NAT-PT）技术）技术6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n（1）双协议栈技术）双协议栈技术 n双协议栈技术是指在单个结点同时支持双协议栈技术是指
31、在单个结点同时支持IPv4和和IPv6两种协议。两种协议。n双协议栈主机在和双协议栈主机在和IPv6主机通信时采用主机通信时采用IPv6地地址，在和址，在和IPv4主机通信时采用主机通信时采用IPv4地址。地址。n双协议栈是其它双协议栈是其它IPv4/IPv6互通技术的基础，互通技术的基础，它有以下几种工作模式：它有以下几种工作模式：n单独运行单独运行IPv6协议，此时表现为协议，此时表现为IPv6结点。结点。n单独运行单独运行IPv4协议，此时表现为协议，此时表现为IPv4结点。结点。n同时运行同时运行IPv6和和IPv4协议。协议。6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n（2）隧
32、道技术）隧道技术 n“6 to 4”的隧道就用来连接孤立的的隧道就用来连接孤立的IPv6网络，网络，完成完成IPv6与与IPv4的互相通信。的互相通信。n隧道技术目前是国际隧道技术目前是国际IPv6试验床试验床6Bone所采用所采用的技术。的技术。6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n（3）地址协议转换（）地址协议转换（NAT-PT）技术）技术 nNAT-PT技术是通过与技术是通过与SIIT协议转换盒和传统协议转换盒和传统的的IPv4下的动态地址翻译及应用层网关相结合，下的动态地址翻译及应用层网关相结合，实现只安装实现只安装IPv6的计算机和只安装的计算机和只安装IPv4的计算的计
33、算机通信。机通信。nNAT-PT可以分为三种类型：可以分为三种类型：n 静态静态NAT-PTn 动态动态NAT-PT n 结合结合ALG的动态的动态NAT-PT 6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.3 任务实施任务实施 n采用思科网络设备采用思科网络设备 n1.启动双协议栈启动双协议栈 n2.采用手动配置隧道采用手动配置隧道n n3.6to4自动隧道配置自动隧道配置6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.4 任务拓展任务拓展n华为或华为或H3C网络设备网络设备 n1.GRE隧道与手动隧道配置隧道与手动隧道配置 n（1）GRE隧道配置隧道配置n n（2）手
34、动隧道配置）手动隧道配置 6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.5 项目实训项目实训n（1）在思科路由器上启动双协议栈、之后分）在思科路由器上启动双协议栈、之后分别通过手动隧道和自动隧道两种方式实现别通过手动隧道和自动隧道两种方式实现IPv6设备在设备在IPv4网络上的连通。网络上的连通。n（2）在）在H3C路由器实现路由器实现GRE隧道和手动隧道，隧道和手动隧道，并比较两者配置的异动。并比较两者配置的异动。6.3 任务三任务三 IPv6过渡技术过渡技术 n6.3.6 作业习题作业习题n（1）简述）简述IPv6过渡技术产生的原因。过渡技术产生的原因。n（2）简述什么是双协议栈技术。）简述什么是双协议栈技术。n（3）简述什么是隧道技术。）简述什么是隧道技术。n（4）简述什么是地址协议转换技术。）简述什么是地址协议转换技术。
