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第1章 IPv6入门1

1.1 IPv4的局限1

1.2 IPv4地址空间受限的后果2

1.3 IPv6的特性5

1.3.1全新的数据包头部格式5

1.3.2广大的地址空间6

1.3.3无状态和状态化的地址配置6

1.3.4对于IPsec头部的支持6

1.3.5对于按照优先级传输的支持更加完善6

1.3.6全新的邻居节点交互协议7

1.3.7可扩展7

1.4 IPv4和IPv6的对比7

1.5 IPv6的术语8

1.6部署IPv6.10

1.6.1 IPv6能解决地址耗尽问题11

1.6.2 IPv6能解决地址空间不连续的问题11

1.6.3 IPv6能解决Internet地址分配问题11

1.6.4 IPv6能恢复端对端通信11

1.6.5 IPv6使用了限域地址和地址选择12

1.6.6 IPv6的发送效率更高12

1.6.7 IPv6有安全性和移动性支持13

1.7理解测试13

第2章 Windows的IPv6协议14

2.1 Windows的IPv6协议架构14

2.2 Windows的IPv6协议特性15

2.2.1默认已安装、启用，且己选用16

2.2.2基本IPv6栈支持17

2.2.3 IPv6协议栈增强17

2.2.4通过GUI和命令行进行配置18

2.2.5集成了对IPSec的支持18

2.2.6 Windows防火墙支持18

2.2.7临时地址19

2.2.8随机接口ID19

2.2.9 DNS支持20

2.2.10源和目的地址的选择20

2.2.11支持ipv6-literal.net域名20

2.2.12 LLMNR21

2.2.13 PNRP21

2.2.14 URL中的原生IPv6地址21

2.2.15 静态路由21

2.2.16 IPv6 over PPP22

2.2.17 DHCPv622

2.2.18 ISATAP22

2.2.19 6to423

2.2.20 Teredo23

2.2.21端口代理23

2.2.22 IP-HTTPS23

2.2.23 NAT64/DNS6424

2.2.24对过渡技术设置组策略24

2.3应用程序支持25

2.4应用程序开发接口25

2.4.1 Windows Sockets26

2.4.2 Winsock Kernel26

2.4.3 Remote Procedure Call（远程过程调用）26

2.4.4 IP Helper （IP助手）26

2.4.5 Win32 Internet扩展27

2.4.6 .NET Framework27

2.4.7 Windows Runtime27

2.4.8 Windows过滤平台27

2.4.9 Windows管理规范（Windows Management Instrmentation）版本228

2.5手动配置IPv6协议28

2.5.1通过Intermet Protocol Version 6 （TCP/IPv6）的属性来配置IPv628

2.5.2用Windows PowerShell配置IPv631

2.5.3用Netsh.exe工具配置IPv632

2.6禁用IPv634

2.7支持IPv6的工具35

2.7.1 ipconfiig36

2.7.2 route36

2.7.3 ping37

2.7.4 tracert38

2.7.5 pathping39

2.7.6 netstat40

2.8使用Windows PowerShell来查看IPv6配置信息42

2.8.1 Get-NetIPInterface -AddressFamily IPv642

2.8.2 Get-NetIPAddress -AddressFamily IPv643

2.8.3 Get-NetRoute -AddressFamily IPv643

2.8.4 Get-NetNeighbor -AddressFamily IPv644

2.9用Netsh显示IPv6配置44

2.9.1 Netsh interface ipv6 show interface44

2.9.2 Netsh interface ipv6 show address45

2.9.3 Netsh interface ipv6 show route45

2.9.4 Netsh interface ipv6 show neighbors45

2.9.5 Netsh interface ipv6 show destinationcache46

2.10参考文献46

2.11理解测试47

第3章 IPv6编址48

3.1 IPv6地址空间48

3.2 IPv6地址语法49

3.2.1压缩零位50

3.2.2 IPv6前缀50

3.3 IPv6地址的类型51

3.4单播IPv6地址52

3.4.1全球单播地址52

3.4.2链路本地地址54

3.4.3唯一的本地地址55

3.4.4特殊的IPv6地址56

3.4.5过渡地址56

3.5组播IPv6地址57

3.5.1请求节点地址59

3.5.2映射IPv6组播地址到以太网地址59

3.6任播IPv6地址60

3.7主机的IPv6地址61

3.8路由器的IPv6地址62

3.9 IPv6地址空间的子网划分62

3.9.1第1步：决定用于子网划分的位数63

3.9.2第2步：计算出子网划分后的新地址前缀63

3.10 IPv6地址分配策略67

3.11 IPv6接口标识符69

3.11.1基于EUI-64地址的接口标识符70

3.11.2临时地址接口标识符73

3.12 IPv4地址和IPv6等价地址74

3.13参考资料74

3.14理解测试75

第4章 IPv6头部76

4.1 IPv6数据包的结构76

4.2 IPv4头部77

4.3 IPv6头部78

4.3.1下一个头部字段的值80

4.3.2 IPv4和IPv6头部的比较81

4.4 IPv6扩展头部83

4.4.1扩展头部的顺序84

4.4.2逐跳可选项头部85

4.4.3目的可选项头部88

4.4.4路由头部90

4.4.5片头部91

4.4.6认证头部94

4.4.7封装安全负载头部和尾部95

4.5 IPv6 MTU95

4.6上层协议校验和96

4.7参考资料97

4.8理解测试97

第5章 ICMPv698

5.1 ICMPv6概述98

5.1.1 ICMPv6的消息类型99

5.1.2 ICMPv6头部99

5.2 ICMPv6错误类消息99

5.2.1目的不可达100

5.2.2数据包过大101

5.2.3超时102

5.2.4参数问题103

5.3 ICMPv6信息类消息104

5.3.1 Echo请求104

5.3.2 Echo应答105

5.4 ICMPv4与ICMPv6消息的对比106

5.5路径MTU发现106

5.6 PMTU的修改107

5.7参考资料108

5.8理解测试108

第6章 邻居发现110

6.1邻居发现概述110

6.2邻邻居发现消息的格式111

6.3邻居发现可选项112

6.3.1源和目标的链路层地址选项113

6.3.2前缀信息可选项114

6.3.3重定向头部可选项116

6.3.4 MTU可选项117

6.3.5路由信息可选项119

6.4邻居节点发现消息120

6.4.1路由器请求121

6.4.2路由器通告122

6.4.3邻居节点请求125

6.4.4邻居节点通告126

6.4.5重定向128

6.4.6邻居节点发现消息和可选项小结130

6.5邻居节点发现过程131

6.5.1主机数据结构的框架131

6.5.2地址解析132

6.5.3邻居节点不可达性检测135

6.5.4重复地址检测138

6.5.5路由器发现141

6.5.6重定向功能145

6.6主机发送算法148

6.7 IPv4邻居节点消息和功能以及对应的IPv6消息和功能149

6.8参考资料150

6.9理解测试150

第7章 组播侦听发现和MLD版本2151

7.1 MLD和MLDv2概述151

7.2 IPv6组播概述151

7.2.1主机对于组播的支持152

7.2.2路由器对组播的支持153

7.3 MLD数据包结构155

7.4 MLD消息156

7.4.1组播侦听查询（Multicast Listener Query）156

7.4.2组播侦听报告157

7.4.3组播侦听己完成159

7.5 MLD小结160

7.6 MLDv2数据包结构160

7.7 MLDv2消息160

7.7.1修改过的组播侦听查询160

7.7.2 MLDv2组播侦听报告162

7.8 MLDv2小结165

7.9 Windows对MLD和MLDv2的支持165

7.10参考资料166

7.11理解测试166

第8章 地址自动配置167

8.1地址自动配置概述167

8.1.1自动配置的类型167

8.1.2自动配置地址的状态168

8.2自动配置过程168

8.3 DHCPv6170

8.3.1 DHCPv6消息172

8.3.2 DHCPv6状态化消息交换175

8.3.3 DHCPv6无状态消息交换175

8.3.4 Windows对DHCPv6的支持175

8.4 Windows中IPv6协议的自动配置特点179

8.5 Windows中IPv6协议的地址自动配置180

8.6参考资料183

8.7理解测试183

第9章 IPv6与地址解析184

9.1 IPv6的域名解析184

9.1.1 IPv6 DNS的改进184

9.1.2 LLMNR185

9.2源和目的地址的选择188

9.2.1源地址选择算法189

9.2.2目的地址选择算法190

9.2.3在Windows Server 2012和Windows 8中解决IPv6中断的问题192

9.2.4使用地址选择的示例192

9.3 Windows对域名解析的支持194

9.3.1 Hosts文件194

9.3.2 DNS解析器195

9.3.3 DNS Server服务195

9.3.4 DNS动态更新197

9.3.5 DNS区域传送（Zone Transfer）198

9.3.6源和目的地址的选择198

9.3.7 LLMNR支持199

9.3.8对于ipv6-literal.net名称的支持200

9.3.9对等体域名解析协议201

9.3.10域名解析策略表202

9.3.11 DNS Security Extensions203

9.4参考资料203

9.5理解测试204

第10章 IPv6路由选择205

10.1 IPv6中的路由选择205

10.1.1 IPv6路由表条目类型205

10.1.2路由判断过程206

10.1.3强主机行为和弱主机行为206

10.1.4 Windows Server 2008和Windows Vista的IPv6路由表示例207

10.2 IPv6端到端的传输过程211

10.2.1发送方主机的IPv6211

10.2.2路由器的IPv6212

10.2.3目的主机的IPv6214

10.3 IPv6路由协议217

10.3.1动态路由概述217

10.3.2路由协议技术218

10.3.3 IPv6路由协议218

10.4 Windows的IPv6协议的静态路由220

10.4.1用Windows PowerShell配置静态路由221

10.4.2用Netsh配置静态路由223

10.4.3使用路由和远程访问来配置静态路由225

10.5失效网关检测226

10.6参考资料227

10.7理解测试227

第11章 IPv6过渡技术229

11.1概述229

11.1.1节点类型230

11.1.2 IPv6过渡地址230

11.2过渡机制231

11.2.1同时使用IPv4和IPv6231

11.2.2 IPv6-over-IPv4隧道234

11.2.3 DNS架构235

11.3隧道配置236

11.3.1路由器到路由器236

11.3.2主机到路由器和路由器到主机237

11.3.3主机到主机238

11.3.4隧道类型238

11.4流量转换240

11.4.1 NAT 64/DNS64240

11.4.2端口代理241

11.5参考资料242

11.6理解测试243

第12章 ISATAP244

12.1 ISATAP概述244

12.1.1 ISATAP隧道245

12.1.2 ISATAP隧道示例246

12.2 ISATAP组件247

12.3 ISATAP主机的路由器发现249

12.3.1解析名称“ISATAP”249

12.3.2使用ISATAP路由器域名组策略参数253

12.3.3使用Windows PowerShell命令Set-NetlsatapConfiiguration -Router253

12.3.4使用netsh interface isatap set router命令253

12.4 ISATAP寻址示例254

12.5 ISATAP路由选择255

12.6 ISATAP通信示例256

12.6.1 ISATAP主机到ISATAP主机256

12.6.2 ISATAP主机到IPv6主机257

12.7配置ISATAP路由器258

12.7.1使用Windows PowerShell命令的示例259

12.7.2使用Netsh命令的示例260

12.8 Windows Server 2012和Windows 8中的ISATAP261

12.9参考资料261

12.10理解测试261

第13章 6to4263

13.1 6to4概述263

13.1.1 6to4隧道封装264

13.1.2 6to4隧道化示例265

13.2 6to4组件266

13.3 6to4寻址示例268

13.3.1 6to4路由选择269

13.4 Windows的6to4支持270

13.4.1 6to4主机/路由器支持270

13.4.2 6to4路由器支持271

13.5 6to4通信示例274

13.5.1 6to4主机到6to4主机/路由器274

13.5.2 6to4主机到IPv6主机275

13.6将ISATAP和6to4一起使用的示例279

13.6.1第1部分：从ISATAP主机A到6to4路由器A281

13.6.2第2部分：从6to4路由器A到6to4路由器B282

13.6.3第3部分：从6to4路由器B到ISATAP主机B282

13.7参考资料283

13.8理解测试283

第14章 Teredo284

14.1 Teredo简介284

14.1.1使用Teredo的好处285

14.1.2 Microsoft Windows中的Teredo支持285

14.1.3未经请求的入站IPv6流量的Teredo和保护286

14.1.4网络地址转换（NAT）286

14.2 Teredo组件287

14.2.1 Teredo客户端288

14.2.2 Teredo服务器289

14.2.3 Teredo中继289

14.2.4 Teredo特定主机中继289

14.2.5 Windows中的Teredo客户端和特定主机中继290

14.3 Teredo地址292

14.4 Teredo数据包格式295

14.4.1 Teredo数据包格式295

14.4.2 Teredo冒泡数据包296

14.4.3 Teredo指示296

14.5 Teredo路由298

14.5.1目的为链路内的Teredo客户端299

14.5.2站点间Teredo客户端目标299

14.5.3 IPv6 Internet目标300

14.6基于Windows的Teredo服务器与中继300

14.6.1配置Teredo服务器300

14.6.2配置Teredo中继301

14.7参考资料301

14.8理解测试302

第15章 IP-HTTPS303

15.1 IP-HTTTPS简介303

15.2 IP-HTTTPS流量304

15.3 IP-HTTTPS的构成305

15.4建立一个IP-HTTPS连接305

15.5 IP-HTTP客户端的路由选择306

15.6配置IP-HTTPS客户端的设置参数307

15.7 Windows Server 2012和Windows 8中的IP-HTTPS特性308

15.8总结308

15.9参考资料308

15.10理解测试308

第16章 NAT64/DNS64309

16.1 NAT64/DNS64简介309

16.2 NAT64/DNS64的工作方式310

16.2.1 NAT64/DNS64的配置需求311

16.2.2 DNS域名查询与响应311

16.2.3纯IPv6节点发来的IPv6流量313

16.3 Windows Server 2012中对NAT64/DNS64的配置方法315

16.4总结316

16.5参考资料316

16.6理解测试317

第17章 IPv6安全的考量因素318

17.1 IPv6安全的考量因素318

17.2自动分配的地址和配置的授权318

17.3防止无赖IPv6路由器319

17.4 IPv6数据包的保护320

17.5保护主机免遭扫描和攻击320

17.5.1地址扫描321

17.5.2端口扫描321

17.5.3推荐做法321

17.6控制内联网中封装进隧道中的IPv6流量322

17.7控制与Internet交换的流量323

17.8总结325

17.9参考资料325

17.10理解测试325

第18章 Di rectAccess327

18.1 DirectAccess概述327

18.2 DirectAccess如何使用IPv6328

18.2.1穿越IPv4 Internet的DirectAccess客户端流量329

18.2.2穿越内联网的DirectAccess客户端流量329

18.2.3强制隧道发送330

18.2.4 DirectAccess与IPv6路由转发330

18.3 IPSec的作用与DirectAccess332

18.3.1加密333

18.3.2数据完整性333

18.4 NRPT的作用与DirectAccess334

18.5网络位置检测335

18.5.1网络位置识别（Network Location Awareness）336

18.5.2网络位置检测进程336

18.6 DirectAccess的工作方式336

18.6.1内联网上的DirectAccess客户端337

18.6.2 Internet上的DirectAccess客户端338

18.7总结339

18.8参考资料340

18.9理解测试340

第19章 在内联网中部署IPv6341

19.1介绍341

19.2 IPv6部署的规划341

19.2.1支持IPv6的平台342

19.2.2支持IPv6的应用342

19.2.3支持IPv6的网络管理设备343

19.2.4单播IPv6地址343

19.2.5基于隧道的IPv6连接344

19.2.6其他IPv6过渡技术347

19.2.7本地IPv6连接性347

19.2.8 DNS名称解析348

19.2.9本地IPv6地址分配349

19.2.10基于主机的安全和IPv6流量350

19.2.11 IPv6流量的可控及有序传递351

19.3部署IPv6352

19.3.1获取全局地址空间353

19.3.2建立IPv6测试网络353

19.3.3开始应用程序迁移353

19.3.4配置DNS设施，使其支持AAAA记录和动态升级355

19.3.5将纯IPv4主机升级为IPv6/IPv4主机355

19.3.6开始部署本地IPv6设施356

19.3.7穿越IPv4 Internet连接内联网的部分网络357

19.3.8穿越IPv6 Internet连接内联网的部分网络358

19.4总结358

19.5参考资料359

19.6理解测试359

第20章 微软企业网中的IPv6360

20.1介绍360

20.1.1微软企业网的特征360

20.1.2微软使用IPv6的历史361

20.1.3部署条件361

20.2微软企业网当前的IPv6部署362

20.3微软企业网对于IPv6的短期与长期规划365

20.4部署细节365

20.4.1编址计划与路由设施365

20.4.2 DirectAccess366

20.4.3微软企业网中的IPv6流量安全366

20.5部署规划及推荐方案367

20.5.1整体规划367

20.5.2推荐的部署方法369

20.6总结370

20.7理解测试370

附录A IPv6 RFC索引371

附录B 理解测试答案376

附录C 建立IPv6测试实验室398

附录D IPv6参照表422

附录E IPv6的链路层支持426

附录F IPv6的Windows套接字变化442

附录G 移动IPv6450

附录H Teredo协议进程494

词汇表512