IPv6使用手册CNGI下一代互联示范工程专.docx

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IPv6使用手册CNGI下一代互联示范工程专

IPv6使用手册

（2013年版）

CNGI专家委

2013年8月

IPv6使用手册

1.IPv6基础知识

今日互联网的蓬勃发展截至2011年12月，全球上网人数已达19.7亿，IPv4（InternetProtocolversion4）仅能提供约2.5亿个IP地址虽然目前的NAT、CIDR等技术可延缓网络位置匮乏之现象，但为求解决根本问题，从1990年开始，互联网工程任务小组（InternetEngineeringTaskForce，简称IETF）开始规划IPv4的下一代协议，除要解决即将遇到的IP地址短缺问题外，还要发展更多的扩展，为此IETF创建IPng工作组，以让后续工作顺利进行。

1994年，各IPng领域的代表们于多伦多举办的IETF会议中正式提议IPv6发展计划，该提议直到同年的11月17日才被认可，并于1998年8月10日成为IETF的草案标准，最终IPv6在1998年12月被互联网工程研究团队（InternetEngineeringTaskForce，简称IETF）通过公布互联网标准规范（RFC2460）的方式定义出台。

与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势：

一：

IPv6具有更大的地址空间。

IPv4中规定IP地址长度为32，最大地址个数为2^32；而IPv6中IP地址的长度为128，即最大地址个数为2^128。

与32位地址空间相比，其地址空间增加了2^128-2^32个。

二：

IPv6使用更小的路由表。

IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。

三：

IPv6增强了组播（Multicast）支持以及对流的支持（FlowControl），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，QualityofService）控制提供了良好的网络平台。

四：

IPv6加入了对自动配置（AutoConfiguration）的支持。

这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。

五：

IPv6具有更高的安全性。

在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性。

极大的增强了网络的安全性。

六：

允许扩充。

如果新的技术或应用需要时，IPV6允许协议进行扩充。

七：

更简单的协议格式。

IPV6使用新的协议头格式，其选项与基本头部分开，如果需要，可将选项插入到基本头部与上层数据之间。

这就简化和加速了路由选择过程，因为大多数的选项不需要由路由选择。

 IPv6的计划是创建未来互联网扩充的基础，其目标是取代IPv4，虽然IPv6在1994年就已被IETF指定作为IPv4的下一代标准，由于早期的路由器、防火墙、企业的ERP（EnterpriseResourcePlanning）系统及相关应用程序皆须改写，所以在世界范围内使用IPv6部署的公众网与IPv4相比还非常的少，技术上仍以双架构并存居多。

预计在2025年以前IPv4仍会被支持，以便给新协议的修正留下足够的时间。

IPv6地址总的来说可分为三大类：

单播地址，泛播地址和组播地址。

其中单播地址还可分为几类：

全球单播地址，链路本地单播地址。

单播地址的分配可在各个区域互联网注册管理机构找到，此类地址可以进行全球范围的寻址。

链路本地单播地址以FE80开头，此类地址用于诸如自动地址配置、邻居发现或无路由器存在的单链路的寻址。

在IPv6完全取代IPv4前，需要一些转换机制使得只支持IPv6的主机可以连络IPv4服务，并且允许孤立的IPv6主机及网络可以借由IPv4设施连络IPv6互联网。

在IPv6主机和路由器与IPv4系统共存的时期时，RFC2893 和 RFC2185 定义了转换机制。

这些技术，有时一起称作简单互联网转换（SIT，SimpleInternetTransition）。

包含：

1、运作于主机和路由器之间的双堆栈IP实现

2、将IPv4嵌入IPv6地址

3、IPv6立于IPv4之上的隧道机制

4、IPv4/IPv6报头转换

IPv6能解决的核心问题与互联网目前所面临的关键问题之间出现了明显的偏差，难以给互联网的发展带来革命性的影响。

与IPv4的各种地址复用解决方案相比，IPv6能够降低复杂性和成本，然而目前却只有制造商较能够感受到这个优势，用户和运营商无法直接感受到，导致产业链缺乏推动IPv6的动力。

    为了彻底改变我国第一代互联网落后于人的状况，抓住下一代互联网发展的机遇，取得发展的先机，我国相关研究人员在上世纪90年代末开始了下一代互联网的研究。

在2013年，国家发展和改革委员会主导，中国工程院、科技部、教育部、中科院等八部委联合启动了中国下一代互联网示范工程（CNGI）项目。

我国下一代互联网由此正式进入了大规模研究及建设阶段。

此项目得到八个部委的联合支持、五大全国电信运营商和教育科研网、一百多所高校和研究单位、几十个设备制造商承担，设计上万人参与，产学研用合作，在中国通信网络科技工程建设史上是第一次，对我国下一代互联网技术和产业的发展具有深刻影响。

为了促进CNGI的成果，推广IPv6在中国的应用，特此编写了这本IPv6用户手册。

2.常用系统IPv6基本设置

由于IPv6协议有较好的自动配置功能，所以通常IPv6协议安装好后不需要用户进行很多的配置。

不同操作系统对于IPv6支持不太一样，当前多数操作系统已经完全支持了IPv6协议，但使用最为广泛的微软WindowsXP和2000系列并没有默认安装IPv6协议。

2.1.Windows2000和WindowsXP上IPv6安装设置

Windows2000和WindowsXP对IPv6的支持不是很好，需要手工做一定的操作完成IPv6的安装，安装方式可以选择命令行模式或图形界面。

2.1.1.命令行模式的安装

对Windows2000和WindowsXP，在命令行模式下键入下面的命令，即可快速完成IPv6的安装：

C:

\> ipv6install

键入下面的命令，可以完成IPv6的卸载：

C:

\> ipv6uninstall

2.1.2.图形界面的安装

打开“控制面板”的“网络连接”项，选择“本地连接”—“属性”，点击“安装”按钮，选择“协议”，添加“MicrosoftTCP/IP 版本6”即可。

安装步骤分别如图1~4所示。

注：

本地连接的名称可以根据需要更改，也可以是无线连接，操作方式相同。

1）打开控制面板，选择网络连接

2）选择要配置的网络连接

3）点击安装按钮

4）选择“协议”后，点击“添加”按钮。

5）选择安装“MicrosoftTCP/IP版本6”协议，点击“确定”按钮。

6）安装成功。

7）在windows系统命令行下输入命令ipconfig，可以验证一下IPv6协议是否成功安装。

如看到一长串以“：

”分隔的字符，则IPv6协议已成功安装

2.2.Windows2003上的IPv6安装设置

对Windows2003，在命令行模式下需使用netsh命令来完成IPv6的安装，具体安装命令如下：

C:

\> netsh

netsh> interface

netshinterface> ipv6install

而2003系统图形界面安装IPv6协议类似于WindowsXP，安装步骤同2.1。

2.3.Windows7/2008上的IPv6安装设置

 Windows7和Windows2008下，IPv6都是预安装的，以下步骤可以用于检查网络连接的属性即可。

1）点击屏幕左下角“开始”菜单，再点击菜单“控制面板”；

2）点击控制面板左侧“经典视图”，再双击右侧窗格中的“网络和共享中心”图标：

3）在“网络和共享中心”窗口中，点击左窗格中的“管理网络连接”选项：

4）系统将列出电脑中所有网卡适配器，其中有一个叫做“本地连接”。

鼠标右键单击“本地连接”，再从随后的菜单中左键单击“状态”条目：

注意：

本例中的“本地连接”也可能显示成其他名称，请注意鉴别，切勿机械照搬！

下同；

5）系统将显示“本地连接状态”窗口，我们将进一步检查IPv6设置，点击“属性”键：

6）系统将列出所有协议及服务选项：

确保“Internet协议版本6（TCP/IPv6）”存在于列表之中，如果列表之中存在“Internet协议版本6（TCP/IPv6）”条目。

7）点击“确定”回到“本地连接状态”，点击“详细信息”。

8）如果显示出IPv6地址，证明IPv6成功安装。

2.4.苹果MacOSX上IPv6设置

1.选取苹果菜单>“系统偏好设置”，然后点按“网络”。

2.选择您想要和IPv6配合使用的网络服务，例如以太网或AirPort。

3.点按“高级”，然后点按TCP/IP。

4.从“配置IPv6”弹出式菜单中选取“自动”。

2.5.Linux上IPv6设置

目前Linux已经很好支持IPv6，配置过程是可选的。

由于Linux的发行版本比较多，每个版本都会有一些不同，在此特以CentOS6.X为例，说明一下Linux下IPv6的基本设置。

1．启用IPv6，通常Linux里会默认启用IPv6,如果没有则在用root身份登录，在字符终端输入：

#vi/etc/sysconfig/network

将NETWORKING_IPV6=no改为NETWORKING_IPV6=yes，重启计算机。

2.从菜单中选择“NetworkConfiguration”

3.选择要配置的网络接口，点击“Edit”。

4.点击“IPv6Setting”，“Method”选择“Automatic”，然后点击“Apply”。

2.6.常用手机和平板系统上的设置

目前主流的IOS和AndroidICS系统都已支持IPv6，无需用户进行设置。

用户可以从各自的应用商店中找到相应的工具进行验证是否连接上IPv6网络。

苹果的iOS系统可从应用商店上下载IPv6Toolkits。

而Android用户可以从GooglePlay上下载IPv6Detector。

2.7.高级设置

由于IPv6目前的部署还有限，很多用户接入时并没有IPv6的连接，为了解决这种问题，标准组织和厂家提出了很多隧道解决方案。

下面设置要求系统已安装了IPv6协议，但设备使用的环境里没有IPv6网络接入。

2.7.1.手工设置隧道连接IPv6网络

在此，以ISATAP为例，说明常用操作系统下如何设置在无IPv6的环境下，通过IPv4网络可以访问IPv6资源。

由于MacOS和Linux下设置隧道较为复杂，在此不做介绍。

在微软的Windows系列操作系统中进行如下操作：

操作成功后，使用ipconfig后应该看到一个新的接口“TunneladapterAutomaticTunnelingPseudo-Interface”，并分配了一个IPv6地址。

2.7.2.第三方软件连接IPv6网络

常用的通过IPv4网络连接IPv6网络的软件有veno2和六飞，均可在其官方网站上下载，下载地址分别为

3.

常用IPv6资源

3.1.实时视频资源

CCTV-1

mms:

//

CCTV-2

mms:

//

CCTV-3

mms:

//

CCTV-4

mms:

//

CCTV-6

mms:

//

CCTV-7

mms:

//

CCTV-8

mms:

//

BTV-1

mms:

//

BTV-2

mms:

//

BTV-3

mms:

//

BTV-4

mms:

//

BTV-5

mms:

//

BTV-6

mms:

//

BTV-7

mms:

//

BTV-8

mms:

//

ChannelV

mms:

//

Discovery

mms:

//

3.2.论坛

北邮人BBS

瀚海星云BBS

华南木棉BBS

饮水思源BBS

白山黑水BBS

麓山秋晚BBS

西北望BBS

乐乎BBS

碧海青天BBS

3.3.搜索引擎

XXIPv6

谷歌IPv6

联合搜索

6world

3.4.IPv6的研发机构

KAME

IPv6FORUM

IETF

http:

//www.ietf.org

LINUX-IPv6

http:

//www.linux-ipv6.org

AERASEC

http:

//ipv6.aerasec.de

6TAP

WIDE

http:

//www.wide.ad.jp

3.5.部分IPv6的推进机构

CNGI专家委员会

丹麦IPv6工程任务组

http:

//www.ipv6-taskforce.dk

加拿大IPv6工程任务组

http:

//www.ipv6canada.ca

中国CERNET2

日本网络信息中心

http:

//www.nic.ad.jp

台湾网络信息中心

.tw

韩国IPv6门户

http:

//www.ngix.ne.kr

欧洲IPv6门户

http:

//www.europe-ipv6.org

爱尔兰IPv6中心

http:

//www.ipv6-ireland.org

亚太因特网组织

http:

//www.apia.org

堪萨斯科研教育

3.6.IPv6DNS

科技网DNS服务器

2001:

cc0:

2fff:

2:

:

6

CNNICDNS服务器

2001:

dc7:

1000:

:

1

清华大学DNS服务器

2001:

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200:

ffff:

:

28

上海交大DNS服务器

2001:

da8:

8000:

1:

202:

120:

2:

101

北京邮电大学DNS服务器

2001:

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202:

10:

:

36或2001:

da8:

202:

10:

:

37

谷歌IPv6DNS服务器

2001:

4860:

4860:

:

8888和2001:

4860:

4860:

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8844

2001:

470:

20:

:

2

3.7.IPv6工具软件

1）ProXY4To6（作者:

落叶清风电子科技大学）

  软件简介：

可以用IPv6上QQ的软件，使用成都医学院的代理实现的。

  下载地址：

2）DemonExplorer（作者:

Demon中国政法大学）

  软件简介：

用IPv6访问Ipv4网页的浏览器，用的是sixxs.org代理。

  下载地址：

3）FileTransferIPv6（作者:

zhangzhenhu长春工业大学）

  软件简介：

支持IPv4和IPv6双协议的文件传输工具。

  下载地址：

4）IPv6代理（作者:

icesword）

  软件简介：

IPv6代理桌面程序，功能是用IPv6去访问IPv4的网站，用的是sixxs.org代理。

  官方网站：

  下载地址：

5）IPv6加速工具（作者:

icesword）

  软件简介：

XP和Vista下的批处理安装程序

  下载地址：

6）傲游插件  -IPv6在线代理（作者:

乱世狂人）

  下载地址：

7）SwiftIPv6（作者:

tcwwh）

  软件简介：

集FTP搜索引擎、FTP客户端、IPV6网络电视等多功能于一体的新一款IPv6软件。

  下载地址：

8）XP系统IPv6安装与修复工具（作者:

小鬼在发飙湖南大学）

   软件简介：

XP系统下IPv6安装与修复的批处理程序，默认用的是湖南大学隧道。

  下载地址：

9）IPv6安装工具（作者:

crawt）

  下载地址：

10）IPV6hosts一键安装文件（作者:

sylvan）

  下载地址：

11）ShareLover飞享（作者:

点击网络）

   软件简介：

IPv6和IPv4环境下跨地域的局域网文件共享和聊天工具。

  下载地址：

附件：

下一代互联网知识问答

一.下一代互联网-What篇

1.互联网是什么？

答：

以通用的协议将计算机网络互相联接在一起的方法称作“网络互联（internet）”，在此基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称为互联网（Internet）。

它的功能主要表现在两个方面：

一是实现软硬件资源共享，二是在用户之间交换信息。

2.互联网协议是什么？

答：

互联网实现互联时，相互通信的计算机之间使用的通用语言就是互联网协议。

需要强调的是，目前互联网协议并不是一个单独的协议，而是一个协议族，主要包括IP（互联网协议）、TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）、ICMP（互联网控制信息协议）、SMTP（简单邮件传输协议）以及FTP（文件传输协议）等。

IP协议是其中最核心的协议，目前的版本号是IPv4，它的下一个成熟版本号是IPv6。

3.当前互联网发展中面临到哪些技术挑战？

答：

当前互联网在不断演进和发展的过程中，已经成为现代社会最重要的信息基础设施，但也面临着重大的技术挑战，这些挑战包括：

地址空间即将耗尽，网络安全可信度差，移动漫游能力有限，可扩展性压力日增，网络质量难以保障，运营管理水平亟待提升、节能降耗压力增加等。

4.下一代互联网是什么？

答：

为了解决互联网面临的技术挑战，国际上提出了下一代互联网的概念。

一般来说，“下一代互联网”是指在目前互联网技术优势的基础上创新，能较好地解决重大技术挑战的互联网。

下一代互联网主要存在两种技术路线：

一是立足于国际互联网标准化组织于1998年正式发布的IPv6协议，兼容与改进现有互联网的渐进创新路线；二是立足于“一张白纸”重新设计互联网的突破创新路线，如美国未来互联网设计项目（FIND）、欧盟未来互联网研究计划（FIRE）等。

渐进创新路线以IPv6为基本特征，采用IPv6将是下一代互联网发展的起点和平台；突破创新路线将为下一代互联网发展提供不竭的创新源泉。

下一代互联网发展要统筹考虑两种技术路线。

5.技术上而言，下一代互联网具有哪些优势？

答：

下一代互联网具有以下五个主要特征：

一是网络可扩展性更好，二是更加安全可信；三是更加实时高性能；四是更好地支持移动泛在性；五是更加可控可管。

6.当前互联网能否平滑演进到下一代互联网？

答：

IPv6与IPv4协议的不兼容给互联网的平滑演进带来了挑战。

目前，学术界和产业界已开发出几类不同的过渡技术来解决网络过渡过程中面临的主要问题。

经过多年的研发实践，网络和网站平滑演进的过渡技术方案已经成熟，产业界也相继推出产品和解决方案，并在现网上得到了规模化的应用部署。

7.过渡到下一代互联网能否一蹴而就？

答：

互联网的上一次协议升级仅牵涉到几百台主机的改造，一声令下就完成了所有协议的改造。

而当今的互联网是一个拥有25亿用户的巨大网络，从IPv4到IPv6的改造牵涉面很广，绝不可能一夜完成。

一般认为，演进将经历三个发展阶段，第一阶段是以IPv4网络为主，而IPv6网络规模较小，用户通过IPv4网络连接IPv6孤岛；第二阶段是IPv4与IPv6网络规模相当，两者长期并存；第三阶段是以IPv6网络为主，用户通过IPv6网络连接IPv4孤岛，并最终发展成为纯IPv6的互联网。

二.下一代互联网-Why篇

8.我国发展下一代互联网有哪些重大意义？

答：

互联网是与国民经济和社会发展高度相关的重大信息基础设施，互联网发展水平已成为衡量国家综合实力的重要标志之一。

抓住新形势下技术变革和产业发展的历史机遇，在现有互联网基础上进行创新，发展地址资源足够丰富