IPv6地址简介
IPv6地址采用共128二进制地址长度,分成8段,每16位1段,每段用4位16进制表示,分段间用“:”隔开。可采用压缩格式表示,即每段前导0可以删除,连续的“0”分段可以用“::”表示(只能出现一次)。
下面是二进制形式的IPv6地址:
0010000000000001 0000110110111000 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
转换成十六进制表示:
2001: 0DB8: 0000: 2F3B: 02AA: 00FF: FE28: 9C5A
压缩格式为:
2001:DB8:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
128位的IPv6地址由64位的子网前缀和64位的接口标识符组成。IPv6 前缀用“ 地址/ 前缀长度” 这一表示方法。所有子网都有64位子网络,例如2001:DB8:0:2F3B::/64表示一个子网前缀。任何少于 64 位的前缀要么表示一条 汇 总的路由,要么是一段 IPv6 地址空间的地址范围汇总,例如2001:DB8:3F::/48。
对除由国际地址分配机构(ICANN、APNIC等)分配的前缀外,剩余地址比特位(前缀至第65比特前)可以由规划机构、互联网运营商自行划定,并制定相关含义。同时,64位接口标识符目前也没有形成全球明确的分配规则,可以在规划时统一考虑利用接口标识符承载多种信息。
5G回传承载网IPv6地址分配方案学习
IPv6地址规划方案
某运营商分配给5G回传承载网的IPv6地址段为2345:6720::/27(虚拟,非真实地址)。
5G回传承载网IP地址规划体现了层次划分原则,按网络类型、区域、层级、用途进行了划分。如下所示。
1-27位:2345:6720::/27 5G回传承载网地址段
28-35位:区域区分(骨干网、省分)
36-40位:省内地市划分
41-52位:地市内网络区分
53-64位:子网用途划分
由于5G回传承载网的IPv6地址为人工指定,所以仍可按子网划分方式设置特定的地址段。
65-68位:网络层次(核心汇聚、接入)
IPv6地址规划实例
承载网IPv6地址段为2345:6720::/27,把第二段换成二进制为:
2345:0110 0111 0010 0000::/27,第二段第三个字节最后一位取值可为0和1,因此IPv6地址范围为:
2345:6720::~2345:673F:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF:FFFF
区域规划
第28-35位共8位,作为区域划分,区分骨干和省分网络,一共可划分2^8=256个子网。
把2345:6720:0000::/35转换成二进制为:
2345:0110 0111 0010 0000:0000 0000 0000 0000::/35,黑色粗体部分位区域子网,这样,第二段的第三个字节可取2,3,第四个字节可取0-F,第三段第一个字节可取0,2,4,6,8,A,C,E
因此,这一层级的网络子网地址范围可分为:
2345:6720: 0000::/35(骨干网络)
2345:6720: 2000::/35 北京
2345:6720: 4000::/35 上海
2345:6720: 6000::/35 天津
2345:6720: 8000::/35 山东
….
2345:6723:A000::/35 青海
2345:6723:C000::/35 宁夏
….
2345:672F:E000::/35 预留
2345:6730:0000::/35 预留
….
2345:673F:C000::/35 预留
2345:673F:E000::/35 预留
其中,对于骨干网络子网地址范围2345:6720: 0000::/35,取第36位作为区分两个骨干承载网络,有
2345:6720: 0000::/36 2408:1000 0001 0010 0000:0000 0000 0000 0000::/36 承载网一平面
2345:6720: 1000::/36 2408:1000 0001 0010 0000:0001 0000 0000 0000::/36 承载网二平面
省内地市规划
在各省的子网中,36-40为地市标识,最多有2^5=32个子网,以山东分配的地址段(2345:6720: 8000::/35)为例进行划分。
转换为二进制为:
2345:6720: 1000 0000 0000 0000 0000::/40,黑色字体为36-40位。
第三段第一字节可取8和9,第二字节可取 0-F,因此有,按身份证号第三、四位对应城市顺序依次从1开始顺序编号,对应转换为5位2进制。如下:
2345:6720:8000::/40 预留
2345:6720:8100::/40 济南(济南01,5位二进制为0 0001)
2345:6720:8200::/40 青岛(青岛02,5位二进制为0 0002)
…
2345:6720:8D00::/40 临沂
2345:6720:8E00::/40 德州
2345:6720:8F00::/40 聊城
2345:6720:9000::/40 菏泽(菏泽17,5位二进制为1 1111)
2345:6720:9100::/40 预留
2345:6720:9200::/40 预留
…
2345:6720:9D00::/40 预留
2345:6720:9E00::/40 预留
2345:6720:9F00::/40 预留
地市内网络规划
41-52位为地市内网络划分,可划分2^12=4096子网。以青岛(2345:6720:8200::/40)为例子,第三、四段转换为二进制为:
2345:6720:1000 0010 0000 0000: 0000 0000 0000 0000::/52
加黑的字节可取0-F,因此有:
2345:6720:8200:0000::/52、
2345:6720:8200:1000::/52、
…
2345:6720:8200:F000::/52
2345:6720:8201:0000::/52
…
2345:6720:82FF:F000::/52
一共2^12=4096个,取第一子网地址段(2345:6720:8200:0000::/52)作为山东省青岛市5G回传承载网的地址段,
地市5G回传承载网子网用途划分
53-64位按用途(网管、业务、端口互联)划分子网,
2345:6720: 1000 0010 0000 0000: 0000 0000 0000 0000::/64
黑体的这三个字节分别可取0-F,因此有:
2345:6720:8200:0000::/64 青岛市5G回传承载网设备网管loopback地址段
2345:6720:8200:0001::/64 青岛市5G回传承载网设备网络业务loopback地址段
2345:6720:8200:0002::/64 青岛市5G回传承载网设备接口互联地址段
…
2345:6720:8200:0FFE::/64 预留
2345:6720:8200:0FFF::/64 预留
网络层次规划
将65-68位作为网络层次区分,共有2^4=16个,定义0000为核心汇聚层,0001为接入层,以青岛市5G回传承载网设备网络业务loopback地址段2345:6720:8200:0001::/64 地址段为例:
2345:6720:8200:0002:0000 0000 0000 0000::/68 核心汇聚层业务loopback地址段,
2345:6720:8200:0002:1111 0000 0000 0000::/68 接入层业务loopback地址段,
网管loopback地址,网络业务地址及端口互联地址规划
- 网管loopback地址,以/128前缀长度分配地址,
- 业务loopback地址,以/128前缀长度分配地址,
- 网络侧设备端口互联地址,以/127前缀长度分配地址,互联接口两端网络业务loopback地址小的取值/127中的0,网络业务loopback地址大的取值/127中的1,
- 业务接入设备端口互联地址,按业务接入设备的IPv6地址规划,以/127前缀长度分配地址,互联接口两端网络业务loopback地址小的取值/127中的0,网络业务loopback地址大的取值/127中的1。