IPv6和第二层寻址，以及接口要求

Posted 2021-02-06 gunxiaoshi

IPv6和第二层寻址

IPV6地址以两种方式与第2层地址相关。第一种方式是IPV6独有的，提供了从第2层地址构建接口ID的机制。第二种方式对IPv4和IPV6都是一样的，提供了将一个IP组播地址映射为一个第2层组播地址的机制。

• EU1-64接口标识符

IEEE规定了EUI-64标识符的格式。为了使IPv6接口ID成为这样的一个标识符，即以Internet标准顺序（全局/本地位）将第6位反位。

IEEE规范也给出从一个48位第2层地址产生一个64位EU1-64标识符的机制。因为有这样的一种机制，在接口的MAC地址和IPV6地址的接口lD部分之间能够建立一种关联。例如，这种类型的ID在Cisco路由器上由链路本地地址使用。

下图展示了从一个MAC地址产生一个IPV6接口ID的两步骤过程。第一步是产生一个EU1-64标识符；第二步是修改它使之成为一个IPV6接口ID。

在MAC地址的组织唯一标识符（高24位）和节点ID（低24位）中间插入FFFE。

将MAC地址的U/L位（高7位）反转。（0<—>1）

 　　

　　

如何计算？

一个EUI-64地址可以由EUI-48地址形成，将EU1-48地址的24位OUI值复制到EU1-64地址，并将EUI-64地址的第4和第5个字节的16位替换为1111 1111 1111 1110 (十六进制FFFE)，然后复制由组织分配的剩余位。例如，EUI-48地址00-11-22-33-44-55在EUI-64地址中将会变成00-11-22-FF-FE-33-44-55这个映射的第一步是当可以用基本EUI-48地址时由IPv6构造接口标识符。修改的EUI-64用于形成IPv6地址的IID，但是需要对u位取反。

MAC地址：00-04-6d-7f-7c-1a——>00-04-6D-FF-FE-7F-7C-1A——>

u位（高7位）取反，02-04-6D-FF-FE-7F-7C-1A——>使用保留的链路本地前缀 fe80::/10 ——>

 链路本地地址：FE80 : : 204 : 6DFF : FE7F : 7C1A

 　　

　　MAC地址：00 : 30 : 48 : 2A : 19 : 89——>00 : 30 : 48 : ff : fe  2a : 19 : 89——>

　　u位取反，02 : 30 : 48 : ff : fe : 2a : 19 : 89——>使用保留的链路本地前缀 fe80::/10 ——>

  　 链路本地地址：FE80 : : 230 : 48ff : fe2a : 1989

• 第2层组播地址

类似于IPV4，IPV6目前将第3层组播地址映射到第2层地址。对于组播IPv6流量，MAC地址的第一个16高位位标识第2层组播地址：3333.xxxxxxxx。IPv6组播地址的低位31位接贝到MAC地址的剩余部分。图2-14展示了这种映射机制的示例，是以被请求节点组播IPV6地址来说明的。

 　　

说明：

       在IEEE标准中, EUI表示扩展唯一标识符。EU1-64标识符开始于一个24位的组织唯一标识符(OUI)，接着是一个由组织分配的40位扩展标识符，它由前面24位识别。ouI由IEEE注册权威机构[IEEERA]来维护和分配。在Intemet环境下，这种地址通常是统一管理的。

OUI的长度是24位，并占据EU1-48和EU1-64地址的前3个字节。这些地址的第一个字节的低两位分别是u位和g位。

      多年来,很多IEEE标准兼容的网络接口(例如以太网)在使用短格式的地址(48位的EUI)。EU1-48和EU1-64格式之间的显著区别是它们的长度。

 　　

第7位（u位）设置为1时，就定义了一个全局单播地址（全局唯一）；

第8位（g位）被设置为1时, 表示该地址是一组或组播类型的地址。

基于单播前缀产生全局惟一IPV6组播地址机制，如图2-10所示。

　　

IPv6对于接口的要求

• 为了确保IPV6协议的正确运行，每台支持IPv6的主机必须支持下列类型的地址：

• • 回环地址：
  • 链路本地地址：
  • 如果配置了的话，需支持单播或任意播地址：
  • 注册到所有节点组播地址：
  • 主机注册了的所有组的组播地址：
  • 注册到其自身的被请求节点组播地址。

依赖于节点类型、配置和支持的协议，也许存在其他地址或者加入组播组。―台路由器必须支持为主机列出的地址，以及下列地址：

• • 子网路由器任意播地址：
  • 所有配置的组播地址：
  • 所有路由器组播地址。

这些地址用于控制和数据平面相关的流量。