IPv6技术精要

双栈技术允许 IPv4 和 IPv6 共存于同一个网络。 双栈设备可以是同时配置了 IPv4 协议栈和 IPv6 协议栈的主机、服务器或路由器。

一台设备上，同时运行 IPv4 和 IPv6 。 IPv4 包括 IPv4 地址、 ARP 、 IPv4 ICMP 和 IPv4 路由协议。 对于 IPv6 来说，支持的含义不仅仅是拥有更长 地址的网络报头，还包括 IPv6 全局单播地址、 链路本地地址以及 ICMPv6 操作 （包括 SLAAC. DAD)，IPv6 EIGRP 和 OSPFv3 路协议等。

双栈设备与 IPv4 设备进行通信时，其行为特性 就像纯 IPv4 设备。与 IPv6 设备进行通信时，其 行为特性又像纯 IPv6 设备。

虽然应用同时支持 IPv4 和 IPv6 ，但是设备并不 会随机选择将要使用的协议。大多数情况下， 应用程序默认选择的是 IPv6 ，不过具体选择取 决于操作系统。然后，设备就利用选定的 IP 协 议栈连接源端。

在某些场合下 如调试或通过浏览器接口配置设 备 ))，需要在浏览器内输入 IP 地址， 如可以输入 http:// 192.168.1.1 来连接并 配置家用 路由器 。

如何 使用 IPv6 地址来完成上述工作呢 IPv6 地 址中包含 了冒号 (😃(😃，不能与 URL 相兼容，浏览 器会 将冒号 解析为端口号。例如 http 192.168.1.1:5000

 将 IPv6 地址放置在括号 中

路由器配置 IPv4 地址和 OSPFv2,IP v6 地址和 OSPFv3

另一种 IPv4 到 IPv6 的过渡机制是隧道技术。与 其他过渡技术相似，隧道技术是全面部署纯 IPv6 之前的一种临时解决方案。隧道技术的本 质就是将 IP 包封装到其他包中，将 IPv6 包封装 到 IPv4 包中，并通过 IPv4 网络进行传输 。

利用隧道技术，孤立的 IPv6 网络之间可以通过 IPv4 网络发送 IPv6 包。隧道包含两类协议 传输 协议和乘客协议。

隧道包含两类设备，分别是隧道端点和管理隧 道的管理协议，隧道的这三个组件

隧道入口点：隧道入口点是将 IPv6 包 乘客协议 封装 到 IPv4 包 传输协议 的位置 。必须 是双栈设备，负责 接收 IPv6 包并将其封装到 IPv4 包中 ，并通过 IPv4 网 络进行传输。

隧道出口点：隧道出口点是另一台双栈设备 ，接收 IPv4 包并将解封装出来的 IPv6 通过 IPv6 网络传输 。

隧道管理：隧道 管理是由隧道入口点和隧道出口点完 成的，负责处理隧道封装 解封装、编址、 MTU 、分 段和差错处理。

隧道可能 存在 的 三种 应用场景：

主机到主机 (Host to host ): 孤立的双栈主机被纯 IPv4 网络所隔离，主机 充当隧道端点 负责创建在两 台主机之间传输 IPv6 包的隧道。

主机到路由器 (Host to router ): 隧道端点是由纯 IPv4 网络互连的主机和 路由器。一端 是双栈主机，另一端 是双栈路由器。路由器通过 IPv6 网络发送和接收纯 IPv6 包 ，将 IPv6 包封装到 IPv4 包中并通过隧道进行传 输，主机则接收并处理 IPv6 包 。

路由器到路由器 (Router to router ): 隧道端点都是双 栈路由器 ，之间 可以创建隧道来互连 IPv6 主机孤岛。

手工隧道是双向点到点隧道，并且其 IPv4 端点地址 由配置文件来决定，通常这是一种最简单的隧道实 现方式。手工隧道的优点在于配置很直观 缺点在 于扩展性较差。

手工隧道是点到点隧道，如果应用环境需要在多台 路由器之间建立多条隧道，那么就需要在每两台端 点路由器之间都建立一条独立的隧道，即所需的隧 道数量为 ( 端点数 隧道数量 =n(n 1)/2

虽然在路由器数量有限的情况下，手工隧道能够很 好地满足隧道互连的需求，但是随着连接数的增加， 隧道数量将快速增加。

6to4 隧道属于点到多点连接，单个 6to4 隧道可 以连接任意数量的 IPv6 网络，也就是说单个 6to4 隧道可以有任意数量的隧道目的端 如图 10 8 所示 。路由器 R1 可以 配置一个能够到达路由 器 R2 到 R6 所在 IPv6 网络的 6to4 隧道。

6to4 隧道 或称为自动 6to4 隧道 与手工隧道的区 别主要是，手工隧道必须静态配置隧道对端 隧 道 IPv4 目的地址 ))，而对于 6to4 隧道来说，隧道 IPv4 目的地址是从数据包的 IPv6 地址自动衍生 而来的。也就是这两类地址之间必然存在某种 联系，即 IPv6 地址是可达的 IPv4 地址加上一个 被保留用作该隧道的特殊前缀。 IANA 将前缀 2002::/16 永久分配为使用 6to4 隧道自动访问 IPv6 网络。

命令 tunnel mode ipv6ip 6to4 的作用是告诉路由器 使用 IPv6 目的地址来 确定隧道目的 IPv4 地址。 由于 隧道目的地址是自动从 IPv6 包得到的，因而不需要 通过 tunnel destination 配置 一个预设的目的地址 由于 隧道目的端是由 IPv6 包的目的地址自动确定的， 因而只要 IPv6 网络的地址格式是 2002:ipv4 address ::/48 ，那么就可以通过 6to4 隧道可达。

1 、双栈实验；

2 、手工隧道实验；

3 、 6to4 隧道实验