基于IPv6的靜態路由實驗設計

汪海濤

（廣東科貿職業學院 信息工程系，廣東 廣州 510620）

IPv6（Internet Protocol Version 6）是 IETF 設計的用于替代現行版本 IP協議（IPv4）的下一代IP協議。基于對效率、功能、靈活性和應用性等多個方面因素的綜合考慮和比較，IETF決定在IPv6中采用128 bit固定長度的地址方案。

IPv6的地址域為128 bit，擁有2128巨大的地址空間。盡管因地址體系結構的分層化實際可用的總數要小得多，但也足夠滿足未來的需要。本文對IPv6的地址格式和通信特點進行了分析，提出了一個IPv6的通信網絡拓撲結構，并詳細介紹了IPv6的接口地址和靜態路由協議的配置，實現了讓兩臺IPv6的主機相互通信。

1 IPv6協議

1.1 IPv6的地址格式

一個典型的IPv6主機單播地址由全局路由前綴、子網ID和接口ID（64 bit）3部分組成。全局路由前綴用來識別分配給一個站點的一個地址范圍；子網ID也稱為子網前綴，一個子網ID與一個鏈接相關聯，以識別站點中某個鏈接；接口ID用來識別鏈接上的某個接口，在該鏈接上是唯一的。

IPv6地址有3種表達形式：

（1）默認的形式，即 X：X：X：X：X：X：X：X。 其中，X是1個16 bit地址段的十六進制值。例如，12DC：BA98：4534：4210：A：AA98：7654：3CD0。

每一組數值前面的0可以省略，如000A寫成A。

（2）簡化形式。為了簡化包含0位地址的書寫，可以使用“：：”符號簡化多個 0位的 16 bit組。“：：”符號在 1個地址中只能出現一次。該符號也可以用來壓縮地址中前部和尾部的 0。 例如，1231：0：0：0：0：0：0：101 地址可用下面的壓縮形式表示：1231：：101。

（3）兼容 IPv4 的表達形式，即 X：X：X：X：X：X：D.D.D.D。其中，X是地址中1個高階16 bit段的十六進制值，D是地址中低階8 bit字段的十進制值 （按照IPv4標準表示）。 例如，0：0：0：0：0：F123：202.11.112.123 嵌入 IPv4地址的 IPv6地址寫成壓縮形式為：：：F123：202.11.112.123。

1.2 IPv6的通信特點

IPv6將IP安全（IPsec）作為標準配置，規定了“認證頭標 （Authentication Header）” 和 “封裝安全凈荷 ESP（Encapsulation Security Payload）”。所有終端的通信安全都能得到保證，實現端到端的保密通信。因此，利用IPsec能夠在網絡間構建IP虛擬專網（IP VPN），也能安全、可靠地對信息家電進行遙控操作和維修，安全地實現遠程醫療和監護等服務。

IPv6具有較強的QoS功能，利用IPv6頭標中的8 bit業務量等級域和20 bit的流標記域可以確保帶寬，提供高質量的音/視頻服務。

2 基于IPv6靜態路由實驗總體設計

分別準備雙協議棧3層交換機2臺、IPv6 PC機2臺及雙絞線3條，連接拓撲圖如圖1所示。

計算機系和通信工程系的兩臺IPv6主機分別屬于不同IPv6網段，開啟兩臺交換機的3層功能，設置IPv6的靜態路由，使得兩臺IPv6的主機可以相互通信。

3 IPv6靜態路由具體實驗過程

3.1 配置交換機的接口IPv6的地址

其中，接口f0/48的地址1：：1/64用來作為計算機系主機的IPv6默認網關。S3760_2的接口配置類似于S3760_1的配置。另外，可以使用S3760_1#shipv6 interfaces命令來查看交換機接口的配置情況。

3.2 在交換機S3760_1上配置靜態路由

在交換機S3760_1上配置靜態路由：

通過查看路由表發現，在交換機S3760_1上已經存在到達2：：/64網段的路由條目。

接下來，配置S3760_2的靜態路由。

4 IPv6靜態路由實驗結果

4.1 PC的IPv6地址配置

在 PC1和PC2上配置地址，以主機1為例，結果如圖2所示。

4.2 進行網絡連通性測試

在PC上驗證路由是否是通的，以主機1為例，C：ping 2：：2。測試結果如圖 3所示。

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