IPv6

IPv6 (128 bits, 340 undécillions d'adresses) est le successeur d'IPv4, motivé principalement par l'épuisement des adresses IPv4 (~4,3 milliards) — les adresses privées + NAT n'ont fait que ralentir le problème, tout en cassant la connectivité de bout en bout et en ajoutant de la complexité. IPv6 corrige aussi d'autres limites (ex. ICMPv6 gère nativement la configuration automatique et la résolution d'adresse).

Coexistence IPv4/IPv6

La transition se fait progressivement, via trois techniques :

• Double pile (dual-stack) : IPv4 et IPv6 tournent simultanément sur le même périphérique/réseau.
• Tunneling : encapsule des paquets IPv6 dans des paquets IPv4 pour traverser un réseau IPv4.
• Traduction (NAT64) : traduit entre IPv6 et IPv4, comme NAT pour IPv4.

Tunneling et traduction ne sont que des solutions transitoires — l'objectif reste la communication IPv6 native de bout en bout.

Format des adresses IPv6

128 bits, notés en hexadécimal, 8 groupes de 4 chiffres (hextets) séparés par :. Non sensible à la casse. Format préféré : x:x:x:x:x:x:x:x.

Règles de compression

1. Omettre les zéros de tête de chaque hextet (01AB→1AB, 00AB→AB) — jamais les zéros de fin (ambigu).
2. :: remplace une seule fois par adresse une suite contiguë d'hextets à zéro (ex. 2001:db8:cafe:1:0:0:0:1 → 2001:db8:cafe:1::1). Si plusieurs suites existent, compresser la plus longue (ou la première si égalité).

Types d'adresses IPv6

• Monodiffusion : identifie une interface unique.
• Multidiffusion : un paquet vers plusieurs destinataires.
• Anycast : une adresse monodiffusion partagée par plusieurs périphériques ; le paquet va au plus proche (hors programme).

Pas d'adresse de diffusion en IPv6 — remplacée fonctionnellement par une adresse de multidiffusion "tous les nœuds".

Longueur de préfixe

Équivalent du masque IPv4, en notation /n uniquement (pas de notation décimale à point). /64 est recommandé pour la plupart des réseaux (requis pour SLAAC).

Deux adresses monodiffusion par interface

• GUA (Global Unicast Address) : équivalent d'une IP publique — unique mondialement, routable. Plage actuelle 2000::/3.
• LLA (Link-Local Address) : obligatoire sur toute interface IPv6, même sans GUA. Valide uniquement sur son propre lien (sous-réseau) — jamais routée. Plage FE80::/10. Sert notamment de passerelle par défaut. Peut être statique ou dynamique (aléatoire ou EUI-64).

Structure d'une GUA

Trois parties : préfixe de routage global (attribué par le FAI, souvent /48) + ID de sous-réseau (défini par l'organisation, souvent 16 bits) + ID d'interface (souvent 64 bits, si le sous-réseau est /64).

Contrairement à IPv4, les adresses hôte tout-0 ou tout-1 peuvent être attribuées (pas de diffusion IPv6) — sauf tout-0 qui est réservée à l'anycast du routeur de sous-réseau.

Configuration

GUA statique :

R1(config)# interface gigabitethernet 0/0/0
R1(config-if)# ipv6 address 2001:db8:acad:1::1/64
R1(config-if)# no shutdown

LLA statique (recommandé sur les routeurs pour rester lisible/mémorisable) :

R1(config-if)# ipv6 address fe80::1:1 link-local

Attribution dynamique de GUA

Le routeur doit avoir le routage IPv6 activé (ipv6 unicast-routing, pas activé par défaut) pour envoyer des messages ICMPv6 :

• RS (Router Solicitation) : l'hôte demande des infos à tous les routeurs.
• RA (Router Advertisement) : le routeur répond (ou l'envoie périodiquement, ~200 s) — contient préfixe/longueur, adresse de passerelle (LLA source du RA), et une des trois méthodes suivantes :

Méthode	Le RA fournit	Le client obtient en plus via
1. SLAAC	préfixe + longueur + passerelle	rien — le client génère seul son GUA
2. SLAAC + DHCPv6 sans état	idem méthode 1	DNS/domaine via un serveur DHCPv6 sans état
3. DHCPv6 avec état	passerelle seulement	GUA + toutes les infos via un serveur DHCPv6 avec état

Un DHCPv6 sans état ne distribue jamais d'adresse GUA — seulement des infos complémentaires (DNS...). L'adresse de passerelle par défaut ne vient jamais d'un serveur DHCPv6, toujours du RA.

Génération de l'ID d'interface (méthodes 1 et 2)

• EUI-64 : insère FFFE au milieu de l'adresse MAC (48 bits) pour former 64 bits, en inversant le 7e bit (U/L) du champ OUI. Utilisé par défaut sur les routeurs Cisco et par Windows XP/antérieur.
• Génération aléatoire : utilisée par défaut depuis Windows Vista.

Un client peut vérifier l'unicité de son adresse via DAD (Duplicate Address Detection), similaire à une requête ARP sur sa propre adresse.

Vérification

R1# show ipv6 interface brief
GigabitEthernet0/0/0 [up/up]
    FE80::1:1
    2001:DB8:ACAD:1::1

Deux adresses par interface : LLA (FE80::) et GUA.

R1# show ipv6 route
C 2001:DB8:ACAD:1::/64 [0/0]
     via GigabitEthernet0/0/0, directly connected
L 2001:DB8:ACAD:1::1/128 [0/0]
     via GigabitEthernet0/0/0, receive

C = réseau connecté ; L = route locale (adresse exacte de l'interface, /128) — les LLA n'apparaissent jamais dans la table (non routables).

R1# ping 2001:db8:acad:1::10

Identique à IPv4. En pinguant une LLA depuis un routeur, IOS demande de préciser l'interface de sortie (la LLA peut exister sur plusieurs liens).

Multidiffusion IPv6

Préfixe FF00::/8. Uniquement en destination, jamais en source.

• Multidiffusion attribuée (adresses réservées connues) :
  • FF02::1 — tous les nœuds IPv6 du lien (équivalent fonctionnel d'une diffusion).
  • FF02::2 — tous les routeurs IPv6 du lien (rejoint automatiquement via ipv6 unicast-routing).
• Multidiffusion de nœud sollicité : mappée à une adresse MAC Ethernet spéciale, permettant à la carte réseau de filtrer sans remonter au processus IPv6.

Sous-réseautage IPv6

Contrairement à IPv4, IPv6 a été conçu pour le sous-réseautage : un champ ID de sous-réseau dédié existe entre le préfixe de routage global et l'ID d'interface — pas besoin d'emprunter des bits hôtes.

Exemple : préfixe /48 + ID de sous-réseau 16 bits + ID d'interface 64 bits = préfixe /64 par sous-réseau.

• ID de sous-réseau 16 bits → jusqu'à 65 536 sous-réseaux.
• ID d'interface 64 bits → jusqu'à 18 quintillions d'hôtes par sous-réseau.

Pas de conversion binaire nécessaire : il suffit d'incrémenter l'hextet de l'ID de sous-réseau en hexadécimal (ex. 2001:0DB8:ACAD:0001::/64, ...:0002::/64, etc.). Contrairement à IPv4/VLSM, un lien série reçoit le même préfixe /64 qu'un LAN — le "gaspillage" d'adresses n'est pas un problème en IPv6.

Rappel : commandes Packet Tracer

Configuration d'adresse

• interface <type> <numéro> — accède à la config d'une interface (ex. gigabitethernet 0/0/0).
• ipv6 address <adresse>/<préfixe> — attribue une adresse IPv6 globale (GUA) statique à l'interface.
• ipv6 address <adresse> link-local — attribue une adresse de liaison locale (LLA) statique à l'interface.
• no shutdown — active l'interface.
• ipv6 unicast-routing — active le routage IPv6 sur le routeur (désactivé par défaut).

Vérification

• show ipv6 interface brief — liste les interfaces avec leurs adresses IPv6 (LLA + GUA) et leur état.
• show ipv6 route — affiche la table de routage IPv6.
• ping <adresse-ipv6> — teste la connectivité vers une adresse IPv6.

TODO

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