IPv6在局域网中的配置与迁移

# 1. IPv6简介

## 1.1 IPv4与IPv6的区别

在互联网的发展过程中，IPv4（Internet Protocol version 4）是最早采用的互联网协议版本。然而，由于IPv4地址资源的枯竭以及其他一些限制，IPv6（Internet Protocol version 6）被设计出来作为IPv4的替代方案。

主要区别如下：

- **地址长度不同**：IPv4地址由32位二进制数表示，而IPv6地址则由128位二进制数表示。这样，IPv6能够提供更多的地址空间，从而满足互联网中设备数量的增加。

- **地址配置方式不同**：IPv4地址主要通过手动配置或DHCP服务进行分配，而IPv6地址则可以通过自动配置和状态协议（SLAAC）或动态主机配置协议（DHCPv6）进行分配。

- **报头结构不同**：IPv6的报头结构相比IPv4更简单，并提供了更多的扩展性和灵活性。IPv6还引入了新的字段，如流标签和优先级字段，以支持更多的服务质量和流量管理需求。

## 1.2 IPv6的优势与重要性

IPv6作为下一代互联网协议，在以下方面具有明显的优势和重要性：

- **地址空间优势**：IPv6地址长度为128位，远超IPv4的32位。拥有更多的地址空间意味着可以支持更多的设备和用户，并且不再受到IPv4地址枯竭的限制。

- **路由表优化**：IPv6采用"无类别域间路由选择"（Classless Inter-Domain Routing, CIDR）的路由聚合方式，简化了路由表的规模，提高了路由效率。

- **自动地址配置**：IPv6引入了自动地址配置的机制，通过SLAAC或DHCPv6可以方便地为设备提供唯一的IPv6地址，减少了手动配置地址的工作量。

- **安全和隐私增强**：IPv6内置了IPsec协议支持，提供了对网络通信的加密和认证。此外，IPv6地址的生成过程也考虑了隐私保护的需求，采用了全球唯一标识符（Global Unique Identifier, GUID）和临时地址等技术。

- **应用层支持**：IPv6在应用层协议上进行了改进和扩充，支持更多的服务质量（Quality of Service, QoS）要求和流量管理机制。

综上所述，IPv6作为下一代互联网协议，具有更加优秀的性能和功能，对于支持大规模互联网连接、促进互联网发展具有重要意义。

# 2. IPv6在局域网中的配置

在局域网中配置IPv6是为了让设备能够使用IPv6协议进行通信。下面将介绍一些配置IPv6的主要步骤。

### 2.1 确定局域网设备的IPv6支持情况

在开始配置IPv6之前，首先需要确定局域网中的设备是否支持IPv6。可以通过以下方法来检测设备的IPv6支持情况：

import socket

def check_ipv6_support():
    # 检测当前设备是否支持IPv6
    try:
        socket.inet_pton(socket.AF_INET6, '2001:db8::')
        return True
    except socket.error:
        return False

if check_ipv6_support():
    print("设备支持IPv6")
else:
    print("设备不支持IPv6")

### 2.2 配置IPv6地址与子网前缀

配置IPv6地址需要分配全球唯一的地址和子网前缀。IPv6地址由128位组成，通常表示为8个16进制数字组成的地址块。子网前缀则决定了设备的网络地址段。

import java.net.Inet6Address;
import java.net.UnknownHostException;

public class IPv6Configuration {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Inet6Address address = (Inet6Address) Inet6Address.getByName("2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334");
            System.out.println("IPv6地址: " + address.getHostAddress());

            String subnetPrefix = "2001:0db8:85a3::/48";
            System.out.println("子网前缀: " + subnetPrefix);
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

### 2.3 使用SLAAC或DHCPv6进行地址分配

为设备分配IPv6地址有两种常用的方式：SLAAC（Stateless Address Autoconfiguration）和DHCPv6（Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6）。SLAAC是一种无状态的地址自动配置协议，通过设备根据接收到的路由器通告自动分配IPv6地址。DHCPv6则是一种有状态的地址配置协议，通过DHCPv6服务器分配IPv6地址。

package main

import (
	"fmt"
	"net"
)

func main() {
	// 使用SLAAC自动配置IPv6地址
	ip, err := net.InterfaceAddrs()
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}

	fmt.Println("使用SLAAC自动配置的IPv6地址：")
	for _, address := range ip {
		ipNet, ok := address.(*net.IPNet)
		if !ok {
			continue
		}
		if ipNet.IP.To4() != nil {
			continue
		}
		if ipNet.IP.IsGlobalUnicast() {
			fmt.Println(ipNet.IP)
		}
	}

	// 使用DHCPv6获取IPv6地址
	conn, err := net.Dial("udp6", "[ff02::1]:546")
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	defer conn.Close()

	fmt.Println("使用DHCPv6获取的IPv6地址：")
	addrs, err := net.InterfaceAddrs()
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}

	for _, addr := range addrs {
		ipNet, ok := addr.(*net.IPNet)
		if !ok {
			continue
		}
		if ipNet.IP.To4() != nil {
			continue
		}
		if ipNet.IP.IsGlobalUnicast() {
			fmt.Println(ipNet.IP)
		}
	}
}

### 2.4 配置IPv6路由

配置IPv6路由是为了让设备能够正确地转发IPv6数据包。在配置路由之前，需要确定网络中的路由器，并了解其IPv6路由功能的配置方法。

const { exec } = require('child_process');

exec('ip -6 route add 2001:db8::/32 via 2001:db8::1 dev eth0',