安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 本課程主要介紹 后介紹 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)指南 本課程全套資料包括培訓(xùn)膠片、配套原理教材、多媒體課件、試題、演練案例和教師教學(xué)指導(dǎo)書(shū)，合理有效利用上述資料您將會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 參考資料 操作手冊(cè) 、 命令手冊(cè) 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 掌握 掌握 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 為什么需要 源即將耗盡 現(xiàn)越來(lái)越多 機(jī)、汽車(chē)、家電 全球可提供的 0多億個(gè)，估計(jì)在未來(lái) 5年間將被分配完畢 資源分配不均，使一些國(guó)家更早地考慮 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 為什么需要 新業(yè)務(wù)的需要 移動(dòng) 3時(shí)即連和永遠(yuǎn)在線(xiàn) 安全性的需求 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 解決 增加網(wǎng)絡(luò)的隱性成本 減少路由表大小 地址空間沒(méi)有增長(zhǎng) 客戶(hù)端自動(dòng)配置 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 救星 幾乎無(wú)限的地址空間 地址長(zhǎng)度由 32位增加到 128位 簡(jiǎn)單是美 簡(jiǎn)化固定的基本報(bào)頭，提高處理效率 擴(kuò)展為先 引入靈活的擴(kuò)展報(bào)頭，協(xié)議易擴(kuò)展 層次區(qū)劃 地址格式更具層次性，便于路由聚合 即插即用 地址配置簡(jiǎn)化，自動(dòng)配置 貼身安全 網(wǎng)絡(luò)層的 到端安全 慮 新增流標(biāo)記域 移動(dòng)便捷 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 = 前綴 + 接口標(biāo)識(shí) 前綴：相當(dāng)于 D 接口標(biāo)識(shí)：相當(dāng)于 D 128位長(zhǎng)，用冒號(hào)將 128比特分割成 8個(gè) 16比特的部分，每個(gè)部分包括 4位的 16進(jìn)制數(shù)字。 地址前綴長(zhǎng)度用 “ /來(lái)表示 舉例： 3700:1100:0001:454 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 每個(gè) 16位的分段中開(kāi)頭的零可以省略 一個(gè)或多個(gè)相鄰的全零的分段可以用雙冒號(hào) :表示 雙冒號(hào)只能使用一次 以下是同一個(gè)地址不同表示法的例子： 0001:0123:0000:0000:0000:000:0001/96 1:123:0:0:0:1/96 1:123:1/96 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 單播地址（ 組播地址（ 任播地址（ 特殊地址 地址類(lèi)型 二進(jìn)制前綴 未指定 00.(128 :/128 環(huán)回地址 00.(128 :1/128 組播 11111111 （其他） 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 4 單播地址 識(shí)別單一接口 發(fā)送到單點(diǎn)發(fā)送地址的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)竭@個(gè)地址識(shí)別出的接口 據(jù)地址范圍）： 全局單播地址 例 2001:101:1:726:4 鏈路本地地址 例 726:4站點(diǎn)本地地址 例 726:4徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 5 全局單播地址 全球唯一地址 帶有全球地址的數(shù)據(jù)包可被轉(zhuǎn)發(fā)到全球網(wǎng)絡(luò)的任何部分 任何人（企業(yè)或個(gè)人）都可以獲得一個(gè) 48位前綴 任何人都可以擁有 16位的子網(wǎng)空間 全局單播地址層次結(jié)構(gòu) 全局路由前綴 子網(wǎng) 口 5位 16位 64 位 001 2000:/3 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 6 鏈路本地地址 用于單個(gè)鏈路，可進(jìn)行自動(dòng)地址配置、鄰居發(fā)現(xiàn)或在沒(méi)有路由器時(shí)進(jìn)行單個(gè)鏈接編址 帶有鏈路 鏈路本地地址結(jié)構(gòu) 0 接口 111111010 用于單個(gè)站點(diǎn)內(nèi)部編址 帶有站點(diǎn) 相當(dāng)于 918） 站點(diǎn)本地地址結(jié)構(gòu) 0 接口 111111011 2比特 每個(gè)用戶(hù)可以獲得 48比特地址前綴 用戶(hù)只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)時(shí)，可以得到 64移動(dòng)設(shè)備 僅有一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)，可以分配 128撥號(hào) 3 45 16 64 001 296642 接口 戶(hù)站點(diǎn) /48 子網(wǎng) /64 設(shè)備 /128 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 9 接口 對(duì)鏈路來(lái)說(shuō)是唯一的 可動(dòng)態(tài)獲得 其它地址采用其它的自動(dòng)方法 可用來(lái)形成鏈路 可用來(lái)形成帶有無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置功能的全球地址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 將 48比特的 4比特的接口 由設(shè)備自動(dòng)生成 以接口 步驟： 在 D（高 24位）和節(jié)點(diǎn) 24位）中間插入 反轉(zhuǎn) 比特位用以標(biāo)識(shí)唯一性 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 組播地址 前 3位設(shè)為 0 最后一位定義地址類(lèi)型 0 = 固定或眾所周知 1 = 本地分配或短期 表示組播組的范圍 D 組播組 預(yù)留 1 節(jié)點(diǎn)本地范圍 2 鏈路本地范圍 5 站點(diǎn)本地范圍 8 企業(yè)本地范圍 E 全局范圍 F 預(yù)留 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 預(yù)定義的組播地址 組播組 節(jié)點(diǎn)本地范圍 1 有節(jié)點(diǎn)地址 2 有路由器地址 鏈路本地范圍 1 有節(jié)點(diǎn)地址 2 有路由器地址 5 有 6 有 9 有 13 有 站點(diǎn)本地范圍 2 有路由器 全局 101 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址） 每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須為分配給它的每個(gè)單播和任播地址加入的一個(gè)組播地址，用于 接口 4位： 前綴 :0:0:0:1:0:0:0:1:例：主機(jī)的 000202:329 請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址 : 1:329 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 4 任播（ 被分配給多個(gè)接口，僅用于路由器 發(fā)往任播地址的數(shù)據(jù)包被路由轉(zhuǎn)發(fā)給分配了任播地址的接口中距離最近的一個(gè) 同單播地址相同，不能做為源地址使用 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 5 特殊地址 未指定地址 ( 0:0:0:0:0:0:0:0 = :/128 作為源地址使用，并不能被路由器轉(zhuǎn)發(fā) 址 0:0:0:0:0:0:0:1 = :1/128 內(nèi)嵌 用于與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，以使 里使用的 址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 6 節(jié)點(diǎn)所需要的地址 主機(jī)節(jié)點(diǎn)需要如下地址來(lái)標(biāo)識(shí)自己 手工或自動(dòng)配置的單播地址 “ 和 “ 及其它所屬于的組播地址 路由器節(jié)點(diǎn)除了以上地址，還要有 “ 及路由器上配置的任播地址 “ 組播地址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 7 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 8 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 9 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 要求路由器進(jìn)行特殊處理 對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)性能產(chǎn)生負(fù)面影響 很少使用 擴(kuò)展報(bào)頭在 路由器不考慮這些選項(xiàng)，但逐跳選項(xiàng)除外 對(duì)路由器轉(zhuǎn)發(fā)性能無(wú)負(fù)面影響 易于通過(guò)新報(bào)頭和選項(xiàng)進(jìn)行擴(kuò)展 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 許多功能與 添加新消息和新功能 議編號(hào) = 1 一報(bào)頭編號(hào) = 58 添加新消息和新功能 鄰近發(fā)現(xiàn) 無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置 移動(dòng) 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 類(lèi)型 消息 1 目的地不可到達(dá) 2 數(shù)據(jù)包太大 3 超時(shí) 4 參數(shù)問(wèn)題 128 回音請(qǐng)求 129 回音應(yīng)答 133 路由器請(qǐng)求 (134 路由器廣播 (135 鄰近請(qǐng)求 (136 鄰近廣播 (137 重定向 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 4 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議的作用 發(fā)現(xiàn)鄰居物理地址（代替 路由器發(fā)現(xiàn) 地址沖突檢測(cè)（ 檢驗(yàn)鄰居的可達(dá)性和狀態(tài) 自動(dòng)地址配置 重定向 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 5 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文 基于 路由器請(qǐng)求（ 路由器通告（ 鄰居請(qǐng)求（ 鄰居通告（ 重定向（ 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 6 發(fā)路由器迅速產(chǎn)生路由器通告。 回應(yīng)報(bào)文為 報(bào)文結(jié)構(gòu)如下： 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 7 分 源地址：接口（ 地址或者 0）。 目的地址：全部路由器組播地址 02 跳數(shù)： 255 33 選項(xiàng)部分包含了發(fā)送者的 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 8 由路由器發(fā)出 路由器周期性地發(fā)送路由器通告消息，或者對(duì)路由器請(qǐng)求作出響應(yīng) 報(bào)文結(jié)構(gòu)如下： 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 9 源地址：發(fā)送者 目的地址：全部節(jié)點(diǎn)組播地址 1或發(fā)送 跳數(shù)： 255 34 機(jī)發(fā)送包的跳數(shù) 選項(xiàng)部分包含了發(fā)送者的 選項(xiàng)部分包含了 址前綴 O=0，表示使用 址自動(dòng)配置 O=1，表示使用 址自動(dòng)配置 (安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 ） M=0，表示使用 址自動(dòng)配置 M=1，表示使用 址自動(dòng)配置其它參數(shù)（ 示存在于主機(jī) 示存在于主機(jī)鄰居緩存中的時(shí)間 示進(jìn)行鄰居檢測(cè)時(shí)的重新發(fā)送間隔 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 用途： 地址解析 地址重復(fù)檢測(cè) 報(bào)文結(jié)構(gòu)如下： 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 源地址：發(fā)送者 址解析用）或 目的地址：請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址（ 單播地址（地址解析用） 跳數(shù)： 255 35 送者 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 回復(fù) 報(bào)文結(jié)構(gòu)如下： 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 4 源地址：發(fā)送者 目的地址：全部節(jié)點(diǎn)組播地址 1（ 發(fā)送 址解析用） 跳數(shù)： 255 36 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 5 源地址：接口的鏈路本地地址 目的地址：觸發(fā)重定向的數(shù)據(jù)包的源地址 跳數(shù)： 255 36 重定向的地址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 6 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 地址解析 地址解析在三層完成，不同的二層介質(zhì)可以采用相同的地址解析協(xié)議 可以使用三層的安全機(jī)制（例如 免地址解析攻擊 使用組播方式發(fā)送請(qǐng)求報(bào)文，減少了二層網(wǎng)絡(luò)的性能壓力 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 7 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 地址解析 使用兩種 鄰居請(qǐng)求 鄰居通告 以太網(wǎng)報(bào)頭 目的 播 源地址： A 目的地址： 35 目標(biāo)地址： B 我在這呢 A 以太網(wǎng)報(bào)頭 目的 源地址： B 目的地址： A 36 目標(biāo)地址： B 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 8 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 重復(fù)地址檢測(cè)（ 重復(fù)地址檢測(cè)確保網(wǎng)絡(luò)中無(wú)兩個(gè)相同的單播地址 所有地址都需要做 使用 若發(fā)現(xiàn)有地址重復(fù) 隨機(jī)生成地址：不安排給接口 鏈路本地地址 ：將接口置于不可用狀態(tài) 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 9 重復(fù)地址檢測(cè)過(guò)程 地址在配置給接口前稱(chēng)為 “ 首先加入到 周期性的發(fā)出 源地址： 目的地址：請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)組播地址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 重復(fù)地址檢測(cè)過(guò)程 主機(jī)收到 若報(bào)文源地址是單播地址，則認(rèn)為是 若報(bào)文源地址是 認(rèn)為是 所有節(jié)點(diǎn)組播地址發(fā)送 若此報(bào)文是自己發(fā)出的，則忽略此報(bào)文； 若報(bào)文是其它節(jié)點(diǎn)發(fā)出的，進(jìn)行 雙方都不使用此地址。 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 重復(fù)地址檢測(cè)過(guò)程 2000:1 新配置地址 2000:1 以太網(wǎng)報(bào)頭 目的 求節(jié)點(diǎn)組播 源地址： : 目的地址： 1: 35 目標(biāo)地址： 2000:1 A 以太網(wǎng)報(bào)頭 目的 有節(jié)點(diǎn)組播 源地址： 2000:1 目的地址： 1 36 目標(biāo)地址： 2000:1 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 鄰居狀態(tài)跟蹤 鄰居狀態(tài)有 5種 完成 達(dá) 舊 遲 查 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 鄰居狀態(tài)跟蹤 S，并生成緩存條目，狀態(tài)為 若 A，則 則 10刪除條目 經(jīng)過(guò) 認(rèn) 30s)， 或者在 到 A，且鏈路層地址不同，則馬上 - 在 要向 發(fā)送 在 認(rèn) 5秒 )內(nèi)， 有 在 隔 認(rèn) 1秒 )發(fā)送單播 送 應(yīng)答則 -則進(jìn)入 刪除表項(xiàng)， 個(gè)例子：節(jié)點(diǎn) ， 的條目，下圖是鄰居狀態(tài)機(jī)的變化 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 4 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 路由器發(fā)現(xiàn) 鏈路上的路由器會(huì)定期的發(fā)送 收到 收到 源地址：路由器鏈路本地地址 目的地址：所有節(jié)點(diǎn)組播地址 (1) 34 當(dāng)前跳限制、標(biāo)志位、路由器生存期、可達(dá)性和重傳定時(shí)器 路由器鏈路層地址、 綴 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 5 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 路由器發(fā)現(xiàn) 主機(jī)初始化時(shí)發(fā)送 由器回應(yīng) 源地址：主機(jī)地址 目的地址：所有路由器組播地址 (2) 33 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 6 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議 重定向功能 當(dāng)網(wǎng)關(guān)路由器知道更好的轉(zhuǎn)發(fā)路徑時(shí)，會(huì)以重定向報(bào)文的方式告知主機(jī) 2 有重定向的情況 應(yīng)該把 的下一跳 源地址： 的地址： A 37 重定向報(bào)文頭 下一跳地址： 標(biāo)地址： B 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 7 自動(dòng)配置 無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置（ 有狀態(tài)自動(dòng)配置（ 手工配置 建議用于服務(wù)器和重要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 8 地址自動(dòng)配置技術(shù)的作用 自動(dòng)配置技術(shù)能夠完成以下功能： 賦予主機(jī)自己的地址參數(shù) 地址前綴 接口 賦予主機(jī)其它的相關(guān)參數(shù) 路由器地址 跳數(shù) 徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 9 地址自動(dòng)配置過(guò)程 接口初始化 接口產(chǎn)生 址 對(duì) “ 地址進(jìn)行地址重復(fù)檢測(cè)（ 接口產(chǎn)生 備 決定采用何種自動(dòng)配置技術(shù) 由 無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置（ 有狀態(tài)自動(dòng)配置（ 獲得全局地址 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 0 無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置技術(shù)特點(diǎn) 無(wú)需進(jìn)行手工配置 即插即用性 減輕網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)擔(dān) 對(duì)主機(jī)、路由器均可進(jìn)行自動(dòng)配置 可配置多個(gè)地址進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫遷移 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 1 主機(jī)無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置過(guò)程 主機(jī)發(fā)送 路由器回應(yīng) 主機(jī)獲得前綴及其它參數(shù) 1:= ： 的： 2 前綴為 1: ) 源： 的： 1 = 1:1 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 2 主機(jī)獲得前綴及其它參數(shù)過(guò)程 當(dāng)存在以下情況時(shí)忽略 未置位 前綴與已有地址前綴重復(fù)（包括 時(shí)間大于 “ 前綴長(zhǎng)度與接口 28位 除以上情況外，主機(jī)獲得前綴同時(shí)也獲得一些相關(guān)時(shí)間參數(shù)： “ 發(fā)起新通訊的有效時(shí)間 “ 原有通訊的有效時(shí)間 主機(jī)會(huì)周期性的收到 據(jù)此報(bào)文來(lái)更新自己的時(shí)間參數(shù) 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息工程學(xué)院 3 主機(jī)獲得前綴及其它參數(shù)過(guò)程 主機(jī)會(huì)保持獲得的前綴，但保持時(shí)間依據(jù)如下規(guī)則： “ 時(shí)間到期后，主機(jī)可繼續(xù)在原有的通訊中使用此地址，但不能在新的通訊中使用 “ 到期后，此地址為無(wú)效地址 配置的一致性： 可同時(shí)使用無(wú)狀態(tài)及有狀態(tài)兩種配置方式 除了前綴外，其它參數(shù)（ 最近收到的配置消息為準(zhǔn) 安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)信息