IPv6与Voip

【IPv6配置的命令】

        ipv6  install                            /安装ipv6,仅限于XP系统使用

        ipv6  unicast-routing                    /启用ipv6转发,在路由器上配置

        show  ipv6 router                        /查看ipv6路由表

        ipv6  router rip  test                  /启用rip协议,取名为test,可省略此步

        ipv6  rip test  enable                 /进入接口并应用rip协议

        ipv6  router ospf  1                  /启用ospf协议

        ipv6  ospf 1  area  0                /进入接口并应用ospf协议

一,IPv6与IPv4

(1),IPv4的概念与存在的问题

#因特网所采用的是TCP/IP协议族,IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,也是TCP/IP协议族的核心协议。

#IP协议的版本号是4,因此称为IPv4。IPc4使用的地址位数是32位,也就是最多有台电脑可以连接到因特网上。

【IPv4实际使用中存在的问题】

a)地址空间使用效率比较低

b)随着各种应用的出现,人们要求因特网必须能够适应实时的音频和视频的传输。这些类型的传输需要最小时延的策略和预留资源,但IPv4的设计中并没有提供。

c)IPv4对于移动性并没有很好的支持

(2),IPv6的由来

#IPv6是下一版本的互联网协议,为了扩展地址空间,所以定义了IPv6。

#为了提供一个更为高效,更为安全并能更好支持不同业务主流和移动性的新路由架构,最终成就了IPv6。

(3),IPv6相对于IPv4的优点

1,更大的地址空间

# IPv4中地址位32位,即总共的地址为4294967296/=42亿。

   #IPv6中地址位为128位,地址空间为=。

#IPv6可以让地球上的每平方米可分配的地址达6.5*个,足够为地球上的每一粒砂子分配到一个独立的IPv6地址。

2,更高效的路由基础结构

   #IPv6头长固定,头部简单,路由处理高效。

   #IPv6采用PMTU传输数据。

   #IPv6地址全球统一规划,可以很好汇总,骨干路由表小。

3,更好的安全性

IPv6支持IPSec协议,并为设备,应用程序和服务的网络安全需求提供了基于标准的解决方案,并促进不同的IPv6之间实现互操作性。

4,移动性

#IPv6允许IPv6节点成为移动的(任意改变在IPv6网络上的位置),同时仍然保持现有的连接。

#连接是使用分配给移动节点的特定永久地址建立的,不管移动节点改变位置和地址多少次,该连接都得以保持。

5,更好的服务质量(Qos)

#IPv6报头中使用了一个被称为流标签(Flow Lable)的新字段,这个新字段用于定义如何处理和标流量。

#IPv6的包头中,还定义了一个流量类型(Traffic  Type)字段,能够用来区分不同的业务流。

(4),IPv6相对于IPv4的变化概念

路由器

(a)、IPv6的包头

Voip

(b)、IPv4的包头

【IPv6和IPv4的包头比较】

   #IPv4中,所有包头以32位为单位,即基本的长度单位是4个字节。

   #IPv6中,包头以64位为单位,且包头总长度是40字节。

【IPv6协议包头中的字段】

版本:长度为4位,对于IPv6,该字段必须为6。

流量类型:长度为8位,指明为该包提供了某种“区分服务”,该字段默认值是0

流标签:长度为20位,用于标识属于同一业务流的包。一个节点可以同时作为多个业务流的发送源。流标签       和源节点地址唯一标识了一个业务流。

载荷长度:长度为16位,其中包括载荷的字节长度。即IPv6后的包中包含的字节数。

下一报头:这个字段指出了IPv6头后所跟的头字段中的协议类型。可以用来指出高层是TCP还UDP。

跳数限制:长度为8位。每当一个节点对包进行一次转发之后,这个字段就会被减1。如果该字段达到0,这           个包就将被丢弃。类似于IPv4的TLL,但IPv6没有定义包生存时间的上限,所以对过期包进行超时叛断的      功能可以由高层协议完成。

源地址:长度为128位,指出了IPv6的发送方地址。

目的地址:长度为128位,接收方地址。这个地址可以是一个单播、组播或任播。

【IPv6与IPv4相比的五个重要方面】

1,扩展地址

#IPv6中取消了广播地址而代之以任播地址。

#IPv4中用于指定一个网络接口的单播地址和用于指定由一个或多个主机侦听的组播地址在IPv6中基本保        持不变。

2,简化的包头

#IPv6的基本包头有8 个字段,而IPv4的基本包头有12 个字段。

#IPv6的包头中没有了首部长度,因为IPv6的包头是定长为 40个字节的,这不同于IPv4的包头可以变      长。

#IPv6使用了固定格式的包头并减少了需要检查和处理的字段的数量,这使得路由路由的效率更高。

#在IPv4的包头中,分组全长、标识符、标志和报头偏移被用于对数据进行分片和重装,而在IPv6中,分       片只发生在源端,而重装只发生在目的端,中间的路由器不做分片和重装的工作,因此,分片和重装      (组)的安段被放在IPv6的扩展首部中,中间路由器根本不必去阅读这部分字段,提高了转发效率。

3,对扩展和选项支持的改进

#IPv4中可以在IP头的尾部加入选项,与此不同,IPv6把选项放在单独的扩展头中

#扩展部分:分段头和选路头

4,流

#流指的是从一个特定源发向一特定(单播或者组播)目的地的包序列

#在IPv4中,基本上每个包都是由中间路由器按照自己的方式来处理的、路由器并不跟踪任意两台主机间        发送的包,因此不能“记住”如何对将来的包进行处理。

5,身份验证和保密

#IPv6使用了两种安全性扩展:IP身份验证头(AH)首先由RFC1826(IP身份验证头)描述,而IP封装安        全性净荷(ESP)首先在RFC1827(IP封装安全性净荷)中描述。

#在IPv4中,AH和ESP是可选项,需要特殊的软件和设备来支持,在IPv6中,对这些特性的支持是必须        项。

(5),IPv6基本术语

Voip

1,局域网段

由单一介质组成,以二层交换设备为边界

2,链路

以路由器为边界的一个或多个局域网段

3,子网

也称为网段,使用64位IPv6地址前缀的一个或多个链路组成的

4,邻节点

连接到同一链路上的节点。PC与PC之间。IPv6的邻节点发现机制具有解析邻节点链路层地址的功能,并可以检测和监视邻节点是否可到达。

5,链路MTU

可以在一个链路上发送的最大传输单元(MTU)

6,路径MTU(PMTU)

#在IPv6中,默认情况下就会在源节点有分片的行为,在目标节点有重装的行为发生。

#PMTU是从源到目标路径上所有链路的最小链路MTU、链路MTU是能够在这个链路上发送的最大长度的链路层有效载荷。


Voip

二,IPv6地址

(1),IPv6地址表示

1,IPv6的首选格式

#IPv6的128位地址是每16位划分成一段,每段被转换为一个4位十六进制数,并用冒号隔开。

#IPv6也称“冒号十六进制表示方法”,如“2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff”。

2,压缩表示

#当地址中存在一个或多个连续的16位比特位为0字符时,为了缩写短地址长度,可以用一个::(双冒号)表示,但一个IPv6地址中只允许有一个::

   #使用压缩表示时,不能将一个段内的有效的0也压缩掉

#要确定::代表多少位零,可以计算压缩地址中的块数,用8减去此数,然后将结果乘以16

3,IPv6地址前缀

   #前缀是地址的一部分,这部分或者是固定的值,或者是路由或子网的标识

   #IPv6前缀用“地址/前缀长度”表示法来表示

例如:23E0:0:A4::/64是一个子网前缀,用于标识子网的位数总是64位

(2),IPv6地址类型

1,单播

   #单播地址用于从一个源到单个目标进行通信

   #一个单接口有一个单播地址标识符

2,组播

   #组播地址用于标识多个接口

   #组播地址用于从一个源到多个目标进行通信,数据会传送到多个接口

3,任播

#任播地址标识多个接口,使用适当的路由拓扑,定址到任播地址的数据包将被传送到单个接口,即该地址标识的接口中最近的一个。

   #任播地址用于从一个源到多个目标之一进行通信,数据将传送到单个接口

(3),IPv6单播地址

全局单播地址、链路本地地址、站点本地地址、特殊IPv6地址、兼容性地址

1,全局单播地址(公有地址)

相当于IPv4的公网地址

算法

2,本地单播地址

链路本地地址:用于链路上的邻居之间以及邻居发现过程

站点本地地址:用于组织Intranet上的同一站点内不同节点之间的通信

【链路本地地址】/不能跨路由器使用

   #当一个节点启动IPv6协议时,节点的接口会自动配置一个本地链路地址

#这是IPv6中的应用范围受限制的地址类型,只能在连接到同一本地链路的节点之间使用,不能在站点内的子网间路由。

#由于链路本地地址的前64位是固定的,所有链路本地地址的地址前缀都是“FE80::/64”

dhcp

【站点本地地址】/能跨路由器使用,但不能在公网上使用

#相当于IPV4F专用地址空间(私有地址)、

#站点本地地址必须通过无状态或全状态地址配置进行分配

#站点本地地址的前10位固定为“1111 1110  11”,前缀是“FEC0::/10”

算法

3,特殊IPv6单播地址

【未指定地址】

#未指定地址(0:0:0:0:0:0:0:0:0或::)表示地址缺失,相当于  IPv4“0.0.0.0”

#未指定地址通常作为数据包的源地址,用来验证临时地址唯一性

#未指定地址从不分配给接口或用作目标地址

【环回地址】

      #环回地址(0:0:0:0:0:0:0:1或::1)标识一个回环回接

      #使用此地址,一个节点可以向自己发送数据包,相当于IPv4的“127.0.0.1”

4,兼容性地址

【与IPv4兼容的地址】

表示为:0:0:0:0:0:0:w.x.y.z或::w.x.y.z(w.x.y.z是IPv4地址的点分十进制数表示形式)

【IPv4映射地址】

      #表示为:0:0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z或::FFFF:w.x.y.z

      #IPv4映射地址仅用作内部表示形式

      #windows  Server  2003和Windwos  Xp中的IPv6不支持IPv4映射地址

【6to4地址】

      6to4是在RFC 3056中描述的隧道技术

(4),IPv6组播地址/用丰富的组播替代广播

所谓组播,是指一个源节点发送的单个数据包能被特定的组播的成员节点接收到

【组播的概念要明确的几个方面】

a)任何节点都能够作为一个组播组的成员

b)一个源节点可以发送数据发到组播组

c)组播组的所有成员收到发往该组的数据包

d)组播地址IPv6包中不能用作源地址或出现在任何选路头中

IPv6

#在IPv4中,组播地址的最高4位设为1110

#在IPv6中,组播地址也有特定的前缀来标识,其最高位前8位为1

#Flags(标志)字段有4个比特,目前只使用了最后一个比特(前3位必须置0)。

当该值为0时,表示当前的组播地址是由IANA分配的一个永久的组播地址;

当该值为1时,表示当前的组播地址是一个临时组播地址(非永久)。

#Scope(范围)用来限制组播数据流在网络中发送的范围

       0:预留                  FF00::

       1:节点本地范围              FF01::

       2:本地链路范围              FF02::

       5:本地站点范围              FF05::

       8:组织本地范围              FF08::

       E:全球范围                  FF0E::

       F:预留

(5),IPv6任播地址

   #是一个特殊的全局单播地址,可以配置在多个ISP路由器上

   #与任意一个网关(路由)取得联系就可通信(支持移动性)

【任播地址的特性】

   #任播地址不能用作IPv6包的源地址

   #任播地址不能指定给IPv6主机,只能指定给IPv6路由器

(6),IPv6接口标识

单播IPv6地址的最后64位是接口标识符,该标识符对于IPv6地址的64位前缀来说是唯一的

【IPv6接口标识符有以下几种】:

a)由扩展唯一标识符(EUI-64)地址派生而来的64位接口标识符(扩展48位MAC地址生成的)。

b)随机生成的接口标识符,随时间而更改提供一定的隐蔽性。

c)在全状态地址自动配置(如,通过DHCPv6分配到的)。

1,基于EUI-64地址的接口标识

【统一/本地(U/L)】

#第一个字节中的次低序位(从高位算起第七位)指示地址是统一管理的还是本地管理的。

#第7位为0(统一管理/全局地址)、为1(本地地址)。


路由器

【个体/组(I/G)】

#第一个字节中的次低序位(从高位算起第八位)指示该地址是个体地址(单播)还是组地址(组播)。

#第8位为0(单播地址)、为1(组播地址)。

IPv6

【IEEE802地址转变成EUI-64地址】

#在IEE802地址中的公司ID和扩展ID之间插入16位“11111111 11111110(0*FFFE)”。

#对EUI-64地址中的U/L位(第一个字节中的第七位取反码)。0变1、1变0。

IPv6

2,临时地址接口标识符

通过使用随机数字可以生成初始接口标识符

【生成的步骤】:

a)读取历史信息值,并取适配置的EUI-64地址

b)根据a中的两个数值通过哈希算法(MD5算法)生成一个固定大小的结果,称之为哈希值。

c)将b中计算出的哈希值的最后64位保存为历史信息值,用于下一次接口标识符计算。

d)取出b中计算出的MD5哈希值的前64位,并将第7位设为0。第7位对应于U/L位,该位置设置为0时表示一个本地管理的IPv6接口标识符。

3,IPv6地址的自动配置方式

#在IPv4中,动态主机配置协议(DHCP)实现了主机IP地址及相关配置的自动设置。

#IPv6承继了IPv4的这种自动配置服务,即为全状态自动配置(Stateful  Auto configuration)。

三,VOIP的配置

R1(config)# telephony-service                /开启CME服务

R1(config-telephony)#max-ephones 10           /定义最大用户数量、不能高于设备授权数

R1(config-telephony)# max-dn 10               /定义允许注册的最大线路数

R1(config-telephony)# keepalive 10            /定义保持时间为10秒

R1(config-telephony)# ip soure-address192.168.1.254 port 2000

                                             /定义注册使用的服务器地址和端口

R1(config-telephony)# system message nihao    /定义待机画面显示的内容

R1(config-telephony)# exit

R1(config)# ephone-dn 1                      /进入线路1

R1(config-ephone-dn)# number 110             /定义电话号码

R1(config-ephone-dn)# name ganbing           /定义号码描述,用于来电显示

R1(config-ephone-dn)# exit

R1(config)# ephone 1                        /绑定ephone 1的MAC地址

R1(config-ephone)# mac-address0000.aaaa.0001

R1(config-ephone)# type CIPC                /定义电话类型,CIPC指cisco

R1(config-ephone)# button 1:1              /绑定第1个号码为调用ephone-dn 1中的号码

R1(config-ephone)# exit

R1# clock set 12:00:00  8 MAR  2013         /设置时间,便于电话与设备同步

R1(config)# telephony-service

R1(config-telephony)# create  cnf-file      /生成XML文件

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