基于IPv6的静态路由实验设计

汪海涛

（广东科贸职业学院 信息工程系，广东 广州 510620）

IPv6（Internet Protocol Version 6）是 IETF 设计的用于替代现行版本 IP协议（IPv4）的下一代IP协议。基于对效率、功能、灵活性和应用性等多个方面因素的综合考虑和比较，IETF决定在IPv6中采用128 bit固定长度的地址方案。

IPv6的地址域为128 bit，拥有2128巨大的地址空间。尽管因地址体系结构的分层化实际可用的总数要小得多，但也足够满足未来的需要。本文对IPv6的地址格式和通信特点进行了分析，提出了一个IPv6的通信网络拓扑结构，并详细介绍了IPv6的接口地址和静态路由协议的配置，实现了让两台IPv6的主机相互通信。

1 IPv6协议

1.1 IPv6的地址格式

一个典型的IPv6主机单播地址由全局路由前缀、子网ID和接口ID（64 bit）3部分组成。全局路由前缀用来识别分配给一个站点的一个地址范围；子网ID也称为子网前缀，一个子网ID与一个链接相关联，以识别站点中某个链接；接口ID用来识别链接上的某个接口，在该链接上是唯一的。

IPv6地址有3种表达形式：

（1）默认的形式，即 X：X：X：X：X：X：X：X。 其中，X是1个16 bit地址段的十六进制值。例如，12DC：BA98：4534：4210：A：AA98：7654：3CD0。

每一组数值前面的0可以省略，如000A写成A。

（2）简化形式。为了简化包含0位地址的书写，可以使用“：：”符号简化多个 0位的 16 bit组。“：：”符号在 1个地址中只能出现一次。该符号也可以用来压缩地址中前部和尾部的 0。 例如，1231：0：0：0：0：0：0：101 地址可用下面的压缩形式表示：1231：：101。

（3）兼容 IPv4 的表达形式，即 X：X：X：X：X：X：D.D.D.D。其中，X是地址中1个高阶16 bit段的十六进制值，D是地址中低阶8 bit字段的十进制值 （按照IPv4标准表示）。 例如，0：0：0：0：0：F123：202.11.112.123 嵌入 IPv4地址的 IPv6地址写成压缩形式为：：：F123：202.11.112.123。

1.2 IPv6的通信特点

IPv6将IP安全（IPsec）作为标准配置，规定了“认证头标 （Authentication Header）” 和 “封装安全净荷 ESP（Encapsulation Security Payload）”。所有终端的通信安全都能得到保证，实现端到端的保密通信。因此，利用IPsec能够在网络间构建IP虚拟专网（IP VPN），也能安全、可靠地对信息家电进行遥控操作和维修，安全地实现远程医疗和监护等服务。

IPv6具有较强的QoS功能，利用IPv6头标中的8 bit业务量等级域和20 bit的流标记域可以确保带宽，提供高质量的音/视频服务。

2 基于IPv6静态路由实验总体设计

分别准备双协议栈3层交换机2台、IPv6 PC机2台及双绞线3条，连接拓扑图如图1所示。

计算机系和通信工程系的两台IPv6主机分别属于不同IPv6网段，开启两台交换机的3层功能，设置IPv6的静态路由，使得两台IPv6的主机可以相互通信。

3 IPv6静态路由具体实验过程

3.1 配置交换机的接口IPv6的地址

其中，接口f0/48的地址1：：1/64用来作为计算机系主机的IPv6默认网关。S3760_2的接口配置类似于S3760_1的配置。另外，可以使用S3760_1#shipv6 interfaces命令来查看交换机接口的配置情况。

3.2 在交换机S3760_1上配置静态路由

在交换机S3760_1上配置静态路由：

通过查看路由表发现，在交换机S3760_1上已经存在到达2：：/64网段的路由条目。

接下来，配置S3760_2的静态路由。

4 IPv6静态路由实验结果

4.1 PC的IPv6地址配置

在 PC1和PC2上配置地址，以主机1为例，结果如图2所示。

4.2 进行网络连通性测试

在PC上验证路由是否是通的，以主机1为例，C：ping 2：：2。测试结果如图 3所示。

[1]李清平.隧道技术在新增IPv6校园网中的实现及分析[J].计算机系统应用，2010，19（6），162-165.

[2]谢希仁.计算机网络[M].北京：清华大学出版社，2006.

[3]李捷，黄维平.IPv6网络连通性和静态路由实验分析[J].电脑知识与技术，2007，3（15）：699-701.

[4]韩珂.浅谈IPv4和 IPv6技术[J].计算机光盘软件与应用.2010（10）：90-91.

[5]陈涛，罗万明，阎保平.基于IPv6实名地址的可信通信机制[J].计算机工程，2010，36（19）：11-13.