IPV6及其在校园网的实施与部署.
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CN
4.
3.
HA 1. MN 2.
• 1. MN obtains Local IP address using stateless or stateful autoconfiguration – Neighbor Discovery • 2. MN registers with HA by sending a Binding Update • 3. HA intercepts traffic for registered MN and tunnels packets from CN to MN • 4. MN sends packets from CN directly or via HA using Tunnel
一 IPV4及其缺陷 二 IPV6基础 三 IPV6的实施与部署 四 问答
一 IPV4及其缺陷
IP V4 Addressing Format
Consecutive Decimal and Binary Values
IP Aห้องสมุดไป่ตู้dress Range
IPv4 Address Allocation
IPv4- NAT
• NAT技术的产生大大延缓了IPv4地址耗尽的问题, 同时也带来很多问题:
– – – – – – – – 破坏了Internet 最初的全球唯一地址的模型 破坏了永久在线的模式 破坏了Internet最初的端到端模式 破坏了某些应用: VOIP 破坏了某些安全协议: IPsec 破坏了某些QoS功能 增加了错误的安全感 增加了隐性费用:地址转换带来的性能和设备浪费
IPv4的自动配置
• DHCP 方式
– 需要有专用的DHCP Server – 没有普遍适用性
• 对非专业人员过高的技术要求 • 浪费了网络管理人员过多的时间
IPv6的自动设置
• 提供了Stateless 和Stateful 两种即插即用方 式
• 使用Link Local Address 无需Router或Server • Stateless mechanism - 路由器发布路由前缀 • Stateful mechanism - DHCP Server
二 IPV6基础
IPv6地址表示
IPv6 地址分类
• 单播（Unicast）：仅标识一个接口的地址 • 组播（Multicast）：标识一组接口的地址，发往多播 地址的包会传递给由该地址标识的所有接口 • 泛播（Anycast）：标识一组接口的地址，发往联播 地址的包会按照路由协议对于距离的度量标准，传 递给由该地址标识的所有接口中距离原地址最近的 接口，形式同单播。 • IPv6中没有广播地址（Broadcast）功能由组播地址实 现。
• Mobile IPv6 和Mobile IPv4相比，有很多 显著的优点，3GPP Release要求使用IPv6 。
– – – – – 提供公有地址，避免NAT，地址数量增加 消除三角路由问题，路由优化 无HA单点故障 自动配置能力简化COA地址 不再需要FA
Overview of Mobile IPv6
假设每个IPv4和IPv6 地址的重量都是1克
• 整个 IPv4 地址空间的 重量大约是纽约市帝 国大厦重量的1/17。 • IPv6 地址空间的重量将 是地球的 567 亿倍！
Vs.
IPv6实际可提供的地址空间
由于地址空间的层次化等原因, IPv6实际可提供的空间 为363 Billion, 以2020年全球100亿口计算, 平均每人拥 有36个地址.
IPv6 的直接价值
• • • • • 巨大的地址空间 自动配置 移动性 安全 报头简化, 路由优化
地址空间
• IPv4 32bits
– IPv4 提供 2^32 个地址 =4,294,967,296 =40亿地址
• IPv6 128bits
– IPv6 提供2^128个地址 =340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,770,000,000 =340 billion billion billion billion地址
• Lookback Address
– 0:0:0:0:0:0:0:1, 类似于IPv4的127.0.0.1, 标识本 机。
• Compatibility Address
IPv6地址范围
IPv6 Host address
• link-local address for each interface • Unicast addresses for each interface (which could be a site-local address and one or multiple aggregatable global unicast addresses) • The loopback address (::1) for the loopback interface
What Is VLSM and Why Is It Used?
Route Aggregation
NAT Benefits
• Eliminates re-assigning each host a new IP address when changing to a new ISP • Eliminates the need to re-address all hosts that require external access, saving time and money • Conserves addresses through application portlevel multiplexing • Protects network security
Unicast
• • • • Aggregatable global unicast address Link-local address Site-local address Special address
Special Address
• Unspecified Addresses
– 0:0:0:0:0:0:0:0 类似与IPv4的0.0.0.0, 标识缺乏地 址，只能作为源地址出现
• 简化网络管理
• 极低的网络维护成本
• 很容易重新获取地址
IPv6 增强对移动的支持
• IPv6 设计时即考虑了移动的支持
– Mobile IPv4 是补丁协议
• Mobility is not an “Add-on” features • 没有单点故障 • 更好的扩展性, 更好的性能
Mobile IPv4 to IPv6
4.
3.
HA 1. MN 2.
• 1. MN obtains Local IP address using stateless or stateful autoconfiguration – Neighbor Discovery • 2. MN registers with HA by sending a Binding Update • 3. HA intercepts traffic for registered MN and tunnels packets from CN to MN • 4. MN sends packets from CN directly or via HA using Tunnel
一 IPV4及其缺陷 二 IPV6基础 三 IPV6的实施与部署 四 问答
一 IPV4及其缺陷
IP V4 Addressing Format
Consecutive Decimal and Binary Values
IP Aห้องสมุดไป่ตู้dress Range
IPv4 Address Allocation
IPv4- NAT
• NAT技术的产生大大延缓了IPv4地址耗尽的问题, 同时也带来很多问题:
– – – – – – – – 破坏了Internet 最初的全球唯一地址的模型 破坏了永久在线的模式 破坏了Internet最初的端到端模式 破坏了某些应用: VOIP 破坏了某些安全协议: IPsec 破坏了某些QoS功能 增加了错误的安全感 增加了隐性费用:地址转换带来的性能和设备浪费
IPv4的自动配置
• DHCP 方式
– 需要有专用的DHCP Server – 没有普遍适用性
• 对非专业人员过高的技术要求 • 浪费了网络管理人员过多的时间
IPv6的自动设置
• 提供了Stateless 和Stateful 两种即插即用方 式
• 使用Link Local Address 无需Router或Server • Stateless mechanism - 路由器发布路由前缀 • Stateful mechanism - DHCP Server
二 IPV6基础
IPv6地址表示
IPv6 地址分类
• 单播（Unicast）：仅标识一个接口的地址 • 组播（Multicast）：标识一组接口的地址，发往多播 地址的包会传递给由该地址标识的所有接口 • 泛播（Anycast）：标识一组接口的地址，发往联播 地址的包会按照路由协议对于距离的度量标准，传 递给由该地址标识的所有接口中距离原地址最近的 接口，形式同单播。 • IPv6中没有广播地址（Broadcast）功能由组播地址实 现。
• Mobile IPv6 和Mobile IPv4相比，有很多 显著的优点，3GPP Release要求使用IPv6 。
– – – – – 提供公有地址，避免NAT，地址数量增加 消除三角路由问题，路由优化 无HA单点故障 自动配置能力简化COA地址 不再需要FA
Overview of Mobile IPv6
假设每个IPv4和IPv6 地址的重量都是1克
• 整个 IPv4 地址空间的 重量大约是纽约市帝 国大厦重量的1/17。 • IPv6 地址空间的重量将 是地球的 567 亿倍！
Vs.
IPv6实际可提供的地址空间
由于地址空间的层次化等原因, IPv6实际可提供的空间 为363 Billion, 以2020年全球100亿口计算, 平均每人拥 有36个地址.
IPv6 的直接价值
• • • • • 巨大的地址空间 自动配置 移动性 安全 报头简化, 路由优化
地址空间
• IPv4 32bits
– IPv4 提供 2^32 个地址 =4,294,967,296 =40亿地址
• IPv6 128bits
– IPv6 提供2^128个地址 =340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,770,000,000 =340 billion billion billion billion地址
• Lookback Address
– 0:0:0:0:0:0:0:1, 类似于IPv4的127.0.0.1, 标识本 机。
• Compatibility Address
IPv6地址范围
IPv6 Host address
• link-local address for each interface • Unicast addresses for each interface (which could be a site-local address and one or multiple aggregatable global unicast addresses) • The loopback address (::1) for the loopback interface
What Is VLSM and Why Is It Used?
Route Aggregation
NAT Benefits
• Eliminates re-assigning each host a new IP address when changing to a new ISP • Eliminates the need to re-address all hosts that require external access, saving time and money • Conserves addresses through application portlevel multiplexing • Protects network security
Unicast
• • • • Aggregatable global unicast address Link-local address Site-local address Special address
Special Address
• Unspecified Addresses
– 0:0:0:0:0:0:0:0 类似与IPv4的0.0.0.0, 标识缺乏地 址，只能作为源地址出现
• 简化网络管理
• 极低的网络维护成本
• 很容易重新获取地址
IPv6 增强对移动的支持
• IPv6 设计时即考虑了移动的支持
– Mobile IPv4 是补丁协议
• Mobility is not an “Add-on” features • 没有单点故障 • 更好的扩展性, 更好的性能
Mobile IPv4 to IPv6