Diskussion:IPv6/Adresse/Typen
Beschreibung
IPv6-Adressen
- Global
- Gegenwärtig weist die IANA globale Unicast-Adressen zu, die mit dem Binärwert 001 (2000::/3) beginnen
- Ihre Struktur besteht aus einem globalen 48-Bit-Routing-Präfix und einer 16-Bit-Subnetz-ID, die auch als Site-Level-Aggregator (SLA) bezeichnet wird.
- Die Struktur dieser Adressen ermöglicht die Aggregation von Routing-Einträgen, um eine kleinere globale IPv6-Routing-Tabelle zu erhalten
- Einzigartig - loka
- Sie hat ein weltweit eindeutiges Präfix, ähnlich wie globale Unicast-Adressen.
- Seine Struktur ist bekannt (siehe Abbildung 4), was eine einfache Filterung an den Standortgrenzen ermöglicht
- Es handelt sich um einen von Internet-Diensteanbietern unabhängigen Adressraum
- Loopbac
- Die bekannte Loopback-Adresse in IPv6 lautet ::1/128
- Ähnliches Konzept wie 127.0.0.0/8 in IPv4
- Wird in der Regel zum Testen des TCP/IP-Protokollstapels in Betriebssystemen verwendet
- Nicht spezifizier
- Die nicht spezifizierte Adresse in IPv6 ist ::/128
- Ähnliches Konzept wie 0.0.0.0 in IPv4
- Eingebettetes
- Die IPv4-Adresse A.B.C.D (in Hexadezimalziffern) ist in IPv6 als 0:0:0:0:0:0:A:B:C:D oder einfach ::A:B:C:D eingebettet
- IPv6-Adressen werden in automatischen Tunneln verwendet, die sowohl IPv4 als auch IPv6 unterstützen
- Link-loca
- FE80::/10-Präfix
- Automatisch jeder IPv6-fähigen Schnittstelle zugewiesen
- Analog zu 169.254.0.0/16 in IPv4
- Nicht routingfähig
- Sie sind nur im Rahmen einer Schnittstelle gültig
- Wird für Neighbor Discovery und Stateless Autoconfiguration verwendet
- Bekannter
- Alle bekannten Multicast-Adressen beginnen mit dem Präfix ff00::/12
- Sie haben eine ähnliche Funktion wie 224.0.0.0/24 in IPv4
- mit angefordertem Knoten
- Jede IPv6-Unicast-Adresse hat eine entsprechende Solicited-Node-Multicast-Adresse
- Die Struktur besteht aus dem festen Präfix FF02::1:FF00:0/104 und den letzten 24 Bit der entsprechenden IPv6-Adresse
- Diese speziellen Multicast-Gruppen werden für die Adressauflösung, die Nachbarschaftserkennung und die Erkennung doppelter Adressen verwendet
IPv6-Adressraum
- Vergleich
| Eigenschaft | IPv6 | IPv4 |
|---|---|---|
| Adressraum | 128 Bit | 32 Bit |
| Maximale Adressen | 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 | 4.294.967.296 |
Zuteilung
- IANA
Die Internet Assigned Numbers Authority (IANA) weist nur einen kleinen Teil des gesamten IPv6-Raums zu
- Die IANA stellt globale Unicast-Adressen bereit, die mit den führenden Bit ganz links 001 beginnen
- Ein kleiner Teil der Adressen, die mit 000 und 111 beginnen, wird für spezielle Typen zugewiesen
- Alle anderen möglichen Adressen sind für die zukünftige Verwendung reserviert und werden derzeit nicht zugewiesen
Abbildung 1 veranschaulicht die Zuweisungslogik
- Beachten Sie die folgenden Beispiele für globale Unicast-Adressen:
2001:4::aac4:13a2
2001:0db6:87a3::2114:8f2e:0f70:1a11
2c0f:c20a:12::1
Derzeit beginnen in der Internet-IPv6-Routing-Tabelle alle Präfixe mit der hexadezimalen Ziffer 2 oder 3, da die IANA nur Adressen vergibt, die mit den ersten 3 Bit 001 beginnen
IPv6-Adressentypen
Eine IPv6-Adresse ist eine 128-Bit-Kennung der Netzwerkschicht für eine einzelne Schnittstelle eines IPv6-fähigen Knotens
- Haupttypen
| Typ | Beschreibung |
|---|---|
| Unicast |
|
| Multicast |
|
| Anycast |
|
Unicast-Adressen
- Aggregierbare globale Unicast-Adresse
Aggregierbare globale Unicast-Adressen sind Teil des globalen Routing-Präfixes
- Die Struktur dieser Adressen ermöglicht die Aggregation von Routing-Einträgen, um eine kleinere globale IPv6-Routing-Tabelle zu erhalten
- Zurzeit beginnen alle globalen Unicast-Adressen mit dem Binärwert 001 (2000::/3)
- Ihre Struktur besteht aus einem globalen 48-Bit-Routing-Präfix und einer 16-Bit-Subnetz-ID, die auch als Site-Level-Aggregator (SLA) bezeichnet wird
Schauen wir uns das folgende Beispiel für die Zuweisung globaler Unicast-Adressen an
- Die IANA vergibt derzeit Adressen mit dem Präfix 2000::/3 an die regionalen Anbieter
- Ein Teil dieses Adressraums ist zum Beispiel ARIN zugewiesen
- ARIN weist dann Teilbereiche dieses Adressraums 2001:18::/23 an ISPs und Großkunden zu
Beachten Sie, dass das Präfix 2001:18B1:1::/48, das dem Kunden 1 zugewiesen wurde, Teil des größeren Präfixes 2001:18B1::/32 ist, das dem ISP gehört, der wiederum Teil des größeren Präfixes 2001:18::/23 von ARIN ist, usw
- Aus diesem Grund werden diese globalen IPv6-Unicast-Adressen als aggregierbar bezeichnet
Link-Lokal
IPv6 link-local ist eine spezielle Art von Unicast-Adresse, die auf jeder Schnittstelle automatisch konfiguriert wird, indem eine Kombination aus dem link-local Präfix FE80::/10 (die ersten 10 Bit entsprechen 1111 1110 10) und der MAC-Adresse der Schnittstelle verwendet wird
- Die Struktur einer link-local-Adresse ist in Abbildung 4 dargestellt
"IPv6 Link-local address structure"
. Ähnliches Konzept wie 169.254.0.0/16 in IPv4
- Wenn wir mehrere IPv6-fähige Knoten an einen Switch anschließen, konfigurieren sie ihre Schnittstellen automatisch mit link-local-Adressen, erkennen sich gegenseitig und können miteinander kommunizieren
- Der Geltungsbereich der link-local-Adresse ist nur die jeweilige Verbindung
- Router leiten Pakete, die eine link-local-Quell- oder Zieladresse haben, nicht an andere Verbindungen weiter
Loopback
Sowohl bei IPv4 als auch bei IPv6 bezeichnet eine Loopback-Adresse eine logische Schnittstelle, die keine physische Repräsentation hat und immer betriebsbereit ist
- An eine Loopback-Adresse gesendete Pakete werden über dieselbe Schnittstelle zurückgeschickt (looped)
- In der Computerwelt werden Loopback-Adressen normalerweise zum Testen des TCP/IP-Netzwerkstacks verwendet
In IPv4 ist der gesamte Adressbereich 127.0.0.0/8 für Loopback-Adressen reserviert, aber alle führenden Betriebssysteme verwenden standardmäßig die berühmte Adresse 127.0.0.1, genannt "localhost"
- Der restliche 127.0.0.0/8-Adressraum wird in der Regel nicht verwendet
In IPv6 ist die IPv6-Adresse 0:0:0:0:0:0:0:1/128 für die Loopback-Kennung reserviert
- Sie kann mit den Regeln, die wir in der vorherigen Lektion gelernt haben, auf ::1/128 gekürzt werden
Nicht spezifiziert
In IPv4 und IPv6 ist die nicht spezifizierte Adresse ein spezieller Adresstyp, bei dem alle binären Bit auf 0 gesetzt sind
- Daher sieht sie in v4 wie 0.0.0.0/32 und in v6 wie 0:0:0:0:0:0:0:0:0 oder vollständig abgekürzt als ::/128 aus
- Die nicht spezifizierte Adresse wird von den Betriebssystemen in Ermangelung einer gültigen IP-Adresse und Prozessen wie DHCP verwendet.
Router leiten keine Pakete weiter, deren Quell- oder Zieladresse auf eine nicht spezifizierte Adresse eingestellt ist
Einzigartig Lokal
Eine eindeutige lokale Adresse ist ein spezieller Typ einer global eindeutigen IPv6-Adresse, die die folgenden Merkmale aufweist:
- Sie hat ein weltweit eindeutiges Präfix, ähnlich wie globale Unicast-Adressen
- Wenn es versehentlich außerhalb der Organisation bekannt wird, gibt es keinen Konflikt mit anderen globalen IPv6-Präfixen
- Seine Struktur ist bekannt (siehe Abbildung 4), was eine einfache Filterung an den Standortgrenzen ermöglicht
- So können Standorte miteinander verbunden werden, ohne dass es zu Adresskonflikten kommt
- Es handelt sich um einen von Internetdienstanbietern unabhängigen Adressraum
- Daher überschneiden sich diese Adressen nicht mit einem anderen vom ISP zugewiesenen Bereich
- Die Anwendung bedroht diese Adressen als reguläre globale IPv6-Adressen
Internet-Router filtern alle ein- oder ausgehenden lokalen IPv6-Unicast-Routen heraus
- Die Struktur einer eindeutigen lokalen Adresse ist unten dargestellt
Eingebettetes IPv4-in-IPv6
Eingebettetes IPv4-in-IPv6 ist eine Unicast-Adresse, die nur Nullen in den ersten 96 Bit der Adresse und eine IPv4-Adresse in den äußersten 32 Bit hat
- Wenn also die IPv4-Adresse A.B.C.D (in Hexadezimalziffern) mit dieser Logik in IPv6 eingebettet wird, wird sie zu 0:0:0:0:0:0:0:A:B:C:D oder einfach ::A:B:C:D
- Diese Arten von IPv6-Adressen werden in automatischen Tunneln verwendet, die sowohl IPv4- als auch IPv6-Protokollstapel unterstützen
- Die folgende Abbildung zeigt die Struktur einer eingebetteten IPv4-in-IPv6-Adresse
Multicast-Adressen
Netzwerk-Multicast ist eine Technik, bei der ein Knoten Pakete an mehrere Ziele gleichzeitig sendet (one-to-many)
- Bei den Zielen handelt es sich eigentlich um eine Reihe von Schnittstellen, die durch eine einzige Multicast-Adresse, die so genannte Multicast-Gruppe, identifiziert werden
In IPv6 werden Multicast-Adressen von allen anderen Typen durch den Wert der äußersten linken 8 Bit der Adressen unterschieden: ein Wert von 11111111 (Hexadezimalziffern FF) bedeutet, dass es sich um eine Multicast-Adresse handelt
- Daher sind alle Multicast-Adressen Teil des Präfixes ff00::/8, was dem IPv4-Multicast-Adressraum 224.0.0.0/4 entspricht
- Für IPv4- und IPv6-Multicast gelten zwei wichtige Regeln:
- Pakete, die an eine Multicast-Gruppe gesendet werden, haben immer eine Unicast-Quelladresse
- Eine Multicast-Adresse kann nicht die Quelladresse eines Pakets sein
In IPv6 gibt es keine Broadcast-Adressen
- Stattdessen werden in IPv6 für diese Funktion spezielle Multicast-Gruppen verwendet - eine Multicast-Adresse für alle IPv6-Geräte und eine Multicast-Adresse für angefragte Knoten
Bekannte Multicast-Adressen
Wie Sie vielleicht schon wissen, gibt es in IPv4 mehrere bekannte Multicast-Adressen im Bereich 224.0.0.0/24
- Bekannt bedeutet, dass diese Adressen vordefiniert und für eine besondere Verwendung reserviert sind
In IPv6 beginnen alle bekannten Multicast-Adressen mit dem Präfix ff00::/12
- Das bedeutet, dass die ersten 3 Hexadezimalziffern einer Adresse immer ff0 sind
- Einige Beispiele für solche Adressen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
Tabelle 1
- Bekannte IPv6-Multicast-Adressen
| Adresse | Funktion |
|---|---|
| FF02::1 | Alle Knoten Adresse |
| FF02::2 | Alle Router Adresse |
| FF02::4 | DVMRP-Router |
| FF02::5 | Alle OSPFv3-Router |
| FF02::6 | OSPFv3 Bezeichnete Router |
| FF02::a | Alle EIGRP (IPv6)-Router |
| FF02::D | Alle PIM-Router |
| FF02::12 | VRRP |
| FF02::16 | Alle MLDv2-fähigen Router |
Multicast-Adresse des angefragten Knotens
Eine Solicited-Node-Multicast-Adresse ist eine spezielle Art von IPv6-Multicast
- Sie wird als effizienterer Ansatz für die IPv4-Broadcast-Zustellung verwendet
- Eine Solicited-Node-Multicast-Adresse wird automatisch über einen IPv6-Unicast einer Schnittstelle generiert
Wenn eine Schnittstelle mit einer IPv6-Unicast-Adresse konfiguriert wird, wird automatisch eine Solicited-Node-Multicast-Adresse auf der Grundlage der Unicast-Adresse für diese Schnittstelle generiert, und der Knoten tritt der Multicast-Gruppe bei
- Daher hat jede Unicast-Adresse eine entsprechende Solicited-Node-Multicast-Adresse
- Diese automatisch generierte Multicast-Gruppe wird dann für die Adressauflösung, die Nachbarschaftserkennung und die Erkennung von Adressduplikaten verwendet
Wie in der Abbildung dargestellt, besteht eine Solicited-Node-Multicast-Adresse aus dem festen Präfix FF02::1:FF00:0/104 und den letzten 24 Bit der entsprechenden IPv6-Adresse
Wie wir bereits gelernt haben, gibt es in IPv6 keinen Broadcast
- Es gibt auch kein ARP
- Wenn ein Knoten die MAC-Adresse einer bekannten IPv6-Adresse auflösen muss, muss das Gerät dennoch eine Anfrage senden
- In diesem Anforderungspaket ist die IPv6-Zieladresse die Multicast-Adresse des angefragten Knotens, die der IPv6-Unicast-Zieladresse entspricht (als Referenz: bei IPv4-ARP ist die Zieladresse 0.0.0.0), und die MAC-Zieladresse ist die Multicast-MAC-Adresse, die der Multicast-Adresse entspricht
- Nur der Zielknoten "hört" auf diese Multicast-Adresse des angefragten Knotens
- Daher wird die Anfrage nur vom Zielknoten verarbeitet und nicht von allen an der Verbindung angeschlossenen Knoten, wie es bei Broadcasted ARP in IPv4 der Fall ist
Router#sh ipv6 Schnittstelle gi0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 ist aktiv, Leitungsprotokoll ist aktiv
IPv6 ist aktiviert, die link-local Adresse ist FE80::ABCD:1234
Nein Virtuelle link-local-Adresse(n):
Globale Unicast-Adresse(n):
2001::1234:ABCD, Teilnetz ist 2001::/64
Adresse(n) der beigetretenen Gruppe:
FF02::1
FF02::1:FF34:ABCD
FF02::1:FFCD:1234
MTU ist 1500 Bytes
ICMP-Fehlermeldungen begrenzt auf eine Meldung alle 100 Millisekunden
ICMP-Umleitungen sind aktiviert
ICMP-Unreachables werden gesendet
ND DAD ist aktiviert, Anzahl der DAD-Versuche: 1
Die ND-Erreichbarkeitszeit beträgt 30000 Millisekunden
Anycast-Adressen
Eine Anycast-Adresse ist eine Kennung der Netzebene, die in der Regel mehr als einer Schnittstelle (einem Satz von Schnittstellen) zugewiesen wird, die zu verschiedenen IPv6-fähigen Knoten gehören
- Pakete, die an eine Anycast-Adresse gesendet werden, werden an die "nächstgelegene" Schnittstelle zugestellt, die durch diese Adresse identifiziert wird. "Am nächsten" bedeutet in der Regel diejenige mit der besten Routing-Metrik gemäß dem IPv6-Routing-Protokoll
Anycast-Adressen werden aus dem Unicast-Adressraum zugewiesen, daher sind sie nicht von globalen Unicast-Adressen zu unterscheiden
- Wenn dieselbe Unicast-Adresse für mehr als eine Schnittstelle konfiguriert wird, handelt es sich um eine Anycast-Adresse
- Geräte, denen eine Anycast-Adresse zugewiesen wurde, müssen explizit so konfiguriert werden, dass sie erkennen, dass die Adresse für die Anycast-Kommunikation verwendet wird, wie im folgenden Konfigurationsbeispiel gezeigt
Gerät(config-if)#ipv6-Adresse 2001:4db8:a541::/128 anycast