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0416 Windows Server 2008 Native IPv6 新功能介紹
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  • Transcript

    • 1. 張宏義 精誠恆逸資訊資深講師 [email_address] Windows Server 2008 Native IPv6 新功能
    • 2. 預備知識
      • 熟悉 Windows Server 2003
      • 了解 TCP/IP v4 通訊協定
      • 準備導入 Windows Server 2008 IPv6
      Level 200
    • 3. 課程大綱
      • IPv4/IPv6 的現況與分析
      • IPv6 基本觀念
      • IPv6 位址表示法
      • IPv6 定址類別
      • Windows Server 2008 IPv6 新功能介紹
      • Q&A
    • 4. 課程大綱
      • IPv4/IPv6 的現況與分析
      • IPv6 基本觀念
      • IPv6 位址表示法
      • IPv6 定址類別
      • Windows Server 2008 IPv6 新功能介紹
      • Q&A
    • 5. Ethernet 與 IPv4
      • 1973 : Ethernet and TCP/IP
      • 1981 : IPv4 成為 RFC (791)
      • IPv4 位址數量
        • 理論值 : 42 億 (2 32 =4,294,967,296)
        • 實際值 : 2.5 億 (RFC3194, 2001)
      • 2.5 億個 IP 夠用嗎?
    • 6. 今日的 Internet
    • 7. IPv4 的問題
      • IP 位址數量不足,影響網路應用的發展
      • NAT 有其限制
      • 造成數位落差
      • 路由表日益增大,影響路由效率
      • 設定及管理不易 (Auto-configuration)
      • 缺乏 IP 層的安全性需求 (IPSEC)
      • 缺乏服務品質的支援 (QoS)
    • 8. NAT 的缺點
      • 全球 1000 大公司有 70% 使用 NAT
      • 但是 :
          • NAT 破壞全球位址唯一性
          • NAT 破壞點對點的透明性
          • ( 無法確認真實身份 )
          • NAT 使得 QoS 、 Security 功能及協定失效
          • NAT 使得某些應用軟體功能無法使用
          • (content sharing, distributed computing, on-line gaming…)
          • NAT 提高網路隱藏性的成本
          • (e.g. NAT 設備費用、位址轉換時間… )
    • 9. 朝向 IPv6
      • 新一代的 IP 協定的考量
          • 相符於 IPv4 於目前協定堆疊中的流程
            • 基本的動作相同
            • 更單純化的 Protocol
          • 解決至目前為止的問題點
            • 位址空間的不足
            • Multicast 、 Mobile
          • 更容易運用
            • Plug and Play
            • Security
          • 可以因應後續長時間的發展
            • 容易擴充新功能
            • 容易自 IPv4 轉移
    • 10. 日本 IPv6 應用實例 IPv6 計程車 ( 日本 ) . 提供乘客當地生活資訊 . 提供乘客駕駛健康狀況 . 依踩剎車的頻率 , 搜集交通擁塞狀況 . 依雨刷頻率 , 搜集天候資訊
    • 11. 課程大綱
      • IPv4/IPv6 的現況與分析
      • IPv6 基本觀念
      • IPv6 位址表示法
      • IPv6 定址類別
      • Windows Server 2008 IPv6 新功能介紹
      • Q&A
    • 12. IPv4 與 IPv6 封包的差異 minimum 20 octets maximum 65535 octets IPv4 PDU Fixed 40 octets maximum 65535 octets IPv6 PDU 0 or more IPv4 Header Data Field Transport-level PDU IPv6 Header Extension Header Extension Header
    • 13. IPv4 與 IPv6 封包標頭比較 Destination Address Source Address Ver IHL Service Type Identification Flags Offset TTL Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Options + Padding Ver Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Traffic Class IPv4 Packet Header IPv6 Packet Header 32 bits
    • 14. Header 比較— IPv4 Header 20 Octets + Option (13 fields)
    • 15. Header 比較— IPv6 Header 40 Octets (8 fields)
    • 16. IPv4 & IPv6 Header 比較 (1)
      • 在 IPv6 中被刪除的封包標頭選項:
          • Type of service
          • Flags
          • Identification
          • Fragmentation offset
          • Header Checksum
    • 17. IPv4 & IPv6 Header 比較 (2)
      • 在 IPv6 中被改名的欄位:
          • Length  Payload
          • Protocol type  Next Header
          • Time to live  Hop Limit
        • 其中一欄位被修改:
          • Option Mechanism
          • ( 由變動長度欄位改為固定欄位長度 )
        • 新增兩個欄位:
          • Priority
          • Flow Label
    • 18. 課程大綱
      • IPv4/IPv6 的現況與分析
      • IPv6 基本觀念
      • IPv6 位址表示法
      • IPv6 定址類別
      • Windows Server 2008 IPv6 新功能介紹
      • Q&A
    • 19. IPv6 基本觀念
      • 定址長度 : 128 位元 , 16 進位表示法
      • (IPv4 為 32 位元 , 10 進位表示法 )
        • 2 128 possible addresses
        • 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456
        • 個位址 (3.4 x 10 38 )
        • fec0::1:2c0:4fff:fe27:e421 (Site-Local)
        • 2002:ac1f:4798::ac1f:4798 (Global)
        • 不易判讀但自動組態設定
      • 第四層以上通訊協定與應用不變
        • TCP, UDP, HTTP 等運作原理不變
    • 20. IPv6 位址表示法
      • IPv6 二進位表示法 :
        • 00100001110110100000000011010011000000000000000000101111001110110000001010101010000000001111111111111110001010001001110001011010
      • 16 位元劃分為一區塊 :
        • 0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010
      • 每一個 16 位元區塊轉換為 16 進位表示
        • 21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
    • 21. IPv6 位址表示法 ( 續 )
      • 地址區塊中有 0000 的表示可以簡寫為『 :: 』
        • 範例 :
          • 21DA:00D3: 0000 :2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
          • 簡寫為 21DA:D3: 0 :2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
          • FE80: 0 : 0 : 0 :2AA:FF:FE9A:4CA2
          • 簡寫為 FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2
          • FF02: 0 : 0 : 0 : 0 : 0 : 0 :2 簡寫為 FF02 :: 2
        • 在定址區塊中部分有 0 表示不可納入簡寫規則
          • FF02: 30 :0:0:0:0:0:5 不可簡寫為 FF02:3::5
      • Loopback Address  0:0:0:0:0:0:0:1  ::1
    • 22. IPv6 位址表示法 ( 續 )
      • IPv6 網路或路由資訊表示法
        • 位址 / 前置碼 ( address / prefix-length )
        • 採用 CIDR 的表示法
      • 範例 :
        • Subnet ( 網路位址 ) : 21DA:D3::/48
        • 延伸子網路 : 21DA:D3:0:2F3B::/64
      • 沒有類似 255.255.255.0 的十進位表示法
    • 23.
      • 設定 IPv6 位址
      • 測試 Loopback 位址
    • 24. 課程大綱
      • IPv4/IPv6 的現況與分析
      • IPv6 基本觀念
      • IPv6 位址表示法
      • IPv6 定址類別
      • Windows Server 2008 IPv6 新功能介紹
      • Q&A
    • 25. IPv6 定址類別
      • Unicast
        • 單一主機介面定址
        • 傳送給另單一主機
      • Multicast
        • 一群指定的主機介面定址
        • 傳送給指定群組內的所有主機
      • Anycast
        • 一群指定的主機介面定址
        • 傳送給指定群組內的單一主機
      • 沒有廣播 (Broadcast)
    • 26. Unicast 分類
      • Link Local Addresses
      • Site Local Addresses
      • Global Unicast Addresses
      H Internet LAN R R LAN LAN H H H H Link Link Link Site Site Site ( 公司或組織)
    • 27. Link-Local Addresses
      • FE80::/64 前置碼
      • 僅適用於本地端的連結
        • 單一子網路 , 沒有路由器的環境
        • 位址自動配置
      1111 1110 10 Interface ID 10 bits 64 bits 000 . . . 000 54 bits
    • 28. Interface ID 產生的方式
      • Interface ID 可由以下方式產生 :
      • 由 48-bits 的 MAC address 擴充成 64-bits 的 Interface ID
      • 隨機亂數產生
        • Windows Server 2008 預設值
      • 由 DHCP Server 分配
      • 手動設定
    • 29. MAC 位址轉換成 Interface ID
    • 30. 位址轉換範例
      • 主機 MAC 位址為 00-AA-00-3F-2A-1C
      • 轉換為 EUI-64 格式
        • 00-AA-00- FF-FE -3F-2A-1C
      • 第 7 位元進行補數運算
        • 補數運算 : 00000000  000000 1 0
        • 0 2 -AA-00-FF-FE-3F-2A-1C
      • 轉成十六進位表示
        • 2AA:FF:FE3F:2A1C
      • Link-Local 位址
        • FE80:: 2AA:FF:FE3F:2A1C
    • 31. 實例
    • 32.
      • 測試隨機產生的 Link-Local 位址
      • 測試由 MAC 位址產生的 Link-Local 位址
      • 測試 Ping 另一台機器的 Link-Local 位址
    • 33. Site-Local Addresses
      • FEC0::/48 前置碼
      • 僅適用於本地網路連結
        • 取代 IPv4 private 位址
        • 用於 Intranet 網路
        • 路由器無法傳送 Site Local 資料至 Internet
      1111 1110 11 Interface ID 10 bits 64 bits 000 . . . 000 38 bits Subnet ID 16 bits
    • 34.
      • 利用 DHCP Server 來分配 IPv6 位址
    • 35. Global Unicast Addresses
      • Top Level Aggregation ID (TLA ID)
      • Next-Level Aggregation ID (NLA ID)
      • Site-Level Aggregation ID (SLA ID)
      • Interface ID
      TLA ID Interface ID 13 bits 64 bits SLA ID 24 bits 001 NLA ID 16 bits Res 8 bits
    • 36. Global Unicast Addresses( 續 )
      • Public Topology
      • Site Topology
      • Interface ID
      TLA ID Interface ID 64 bits SLA ID 001 NLA ID 16 bits Res 48 bits Public Topology Site Topology Interface Identifier
    • 37.
      • 利用 DNS Server 來進行名稱解析
      • 利用 FQDN 連上 Web Server
      • 利用 Host file 進行名稱解析
    • 38. Multicast IPv6 Addresses
      • Flags
      • Scope
      • 定義 Multicast Addresses
        • 所有節點位址 (All Nodes Addresses)
          • FF01::1 (Node-Local)
          • FF02::1 (Link-Local)
        • 所有路由器位址 (All Routers Addresses)
          • FF01::2 (Node-Local)
          • FF02::2 (Link-Local)
          • FF05::2 (Site-Local)
      1111 1111 Group ID 8 bits 112 bits Flags 4 bits Scope 4 bits
    • 39. Anycast IPv6 Addresses
      • 無須使用任何前置碼
      • 路由器 anycast 定址
      Subnet Prefix 000 . . . 000 n bits 128 - n bits
    • 40. IPv4 與 IPv6 比較
    • 41. IPv4 與 IPv6 轉移方式
      • IPv4 與 IPv6 將持續共存數年
        • 有些主機仍然使用 IPv4
        • 以完全轉移 IPv6 環境為目標 , 共存為過渡時期
      • 轉移準則 :
        • 現有 IPv4 主機不需透過其他主機或路由器即可以升級成 IPv6 主機
        • 新增主機只能使用 IPv6 , 不透過其他主機或路由器協助即可執行
        • 現有 IPv4 主機安裝 IPv6 機制,仍可以使用原有 IPv4 定址,無需改變
        • 計畫性的升級步驟及應用程式的考慮
    • 42. IPv4 與 IPv6 相容性的定址
      • IPv4 相容性定址
        • ::w.x.y.z
      • IPv4 對應式定址
        • ::FFFF:w.x.y.z
      • 6to4 定址
        • 2002:WWXX:YYZZ::/48 前置碼
      • ISATAP 定址
        • 介面位址為 ::0:5EFE:w.x.y.z
      • 6over4 定址
        • 介面位址為 ::WWXX:YYZZ
    • 43. 雙重 IP 階層 Application Layer Host-to-Host Layer IPv6 Network Interface Layer Application Layer Host-to-Host Layer IPv6 Network Interface Layer IPv4 Application Layer Host-to-Host Layer IPv4 Network Interface Layer IPv6-only IPv6/IPv4 IPv4-only
    • 44. IPv6 over IPv4 Tunneling IPv6 Extension headers Upper layer PDU IPv6 Extension headers Upper layer PDU IPv4 IPv6 packet IPv4 packet IP Protocol field set to 41 (IPv6 header)
    • 45.  
    • 46.  
    • 47. Q&A
    • 48. 更多參考資訊…
      • TechNet
        • www.microsoft.com/taiwan/technet
      • Windows Server 2008
        • http://www.microsoft.com/windowsserver2008
      • TechNet 技術論壇
        • www.microsoft.com/taiwan/technet/forum
      • MVP Community 社群網站
        • www.microsoft.com/taiwan/community
    • 49.  

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