如何计算本地ipv6地址？

Question

所以有几个网站会为你计算你的链接本地ipv6地址，就像这里的这个。

尽管如此，它并没有给出任何有用的关于这个地址是如何计算的，也没有输入参数是什么。那么，如果一个人知道自己的ipv4地址、子网掩码和网关地址，计算链路本地ipv6地址的过程（或算法）是什么？我正在使用SCTP套接字做一个项目，该项目使用ISATAP网络隧道和LL ipv6地址用于构建ISATAP地址。

Answer 1

前面的回答没有注意到，在使用ISATAP时，有一个定义的过程用于从IPv4地址生成链路本地IPv6地址，并且有一个不同的过程用于从MAC地址生成链路本地IPv6地址。这两件事无关。

对于ISATAP，32位IPv4地址前面加上fe80:：200:5efe或fe80:：200:5efe的96位，以获得128位IPv6链路本地地址。

对于MAC到IPv6，将48位MAC地址一分为二，中间插入16位，这些位为ff:fe，然后用64位链路本地前缀fe80：：将其前置，最后翻转第5个IPv6段中的第7位，以获得128位IPv6链路本地地址。

下面的代码提供了一些示例，展示了如何使用IPAddress库在Java或Go中进行转换。免责声明：我是这些库的项目经理。

这些示例还有助于可视化上述转换。

开始：

func convertToIsatap(ipv4Str string, isGlobal bool) string {
    ipv4Address := ipaddr.NewIPAddressString(ipv4Str).GetAddress().ToIPv4()
    zero := &ipaddr.IPv6AddressSegment{}
    segments := make([]*ipaddr.IPv6AddressSegment, ipaddr.IPv6SegmentCount)
    segments[1], segments[2], segments[3], segments[4] = zero, zero, zero, zero
    segments[0] = ipaddr.NewIPv6Segment(0xfe80)
    segments[5] = ipaddr.NewIPv6Segment(0x5efe)
    if isGlobal {
        segments[4] = ipaddr.NewIPv6Segment(0x200)
    }
    ipv6Address, _ := ipv4Address.GetIPv6Address(ipaddr.NewIPv6Section(segments))
    return ipv6Address.String()
}

func convertToLinkLocalIPv6(macAddr string) string {
    macAddress := ipaddr.NewMACAddressString(macAddr).GetAddress()
    ipv6LinkLocal, _ := macAddress.ToLinkLocalIPv6()
    return ipv6LinkLocal.String()
}

fmt.Println("1.2.3.4 becomes ISATAP " + 
    convertToIsatap("1.2.3.4", true))
fmt.Println("aa:bb:cc:11:22:33 becomes " + 
    convertToLinkLocalIPv6("aa:bb:cc:11:22:33"))

爪哇：

static String convertToIsatap(String ipv4Str, boolean isGlobal) {
    IPv4Address ipv4Address = new IPAddressString(ipv4Str).getAddress().toIPv4();
    IPv6AddressSegment zeroSeg = new IPv6AddressSegment(0);
    IPv6AddressSegment segments[] = 
        new IPv6AddressSegment[IPv6Address.SEGMENT_COUNT - 2];
    segments[1] = segments[2] = segments[3] = segments[4] = zeroSeg;
    segments[0] = new IPv6AddressSegment(0xfe80);
    segments[5] = new IPv6AddressSegment(0x5efe);
    if(isGlobal) {
        segments[4] = new IPv6AddressSegment(0x200);
    }
    return ipv4Address.getIPv6Address(
        new IPv6AddressSection(segments)).toString();
}

static String convertToLinkLocalIPv6(String  macStr) {
    MACAddress macAddress = new MACAddressString(macStr).getAddress();
    return macAddress.toLinkLocalIPv6().toString();
}

System.out.println("1.2.3.4 becomes ISATAP " +
    convertToIsatap("1.2.3.4", true));
System.out.println("aa:bb:cc:11:22:33 becomes " +
    convertToLinkLocalIPv6("aa:bb:cc:11:22:33"));

两个示例的输出相同：

1.2.3.4 becomes ISATAP fe80::200:5efe:102:304
aa:bb:cc:11:22:33 becomes fe80::a8bb:ccff:fe11:2233

Answer 2

链路本地地址可以根据RFC 4862基于MAC地址，也可以根据RFC 4941随机生成。

通常情况下，这应该限制在全局范围内，但一些系统会将这种隐私扩展实现扩展到本地范围。按照serverfault上的问题进行讨论。

Answer 3

RFC 4291的附录A描述了从MAC地址计算修改后的EUI-64的方法。一旦修改了EUI-64，只需将其放在地址的低64位，并将fe80:：放在高64位。

基本上，你翻转MAC地址的第7位，然后打包它的前24位（包括翻转的位），然后是fffe，然后是MAC地址的较低24位，总共64位。

话虽如此，您的问题是如何从IPv4地址和子网掩码派生链路本地地址。你不能这么做。IPv4地址和子网掩码（如果确实存在的话——IPv6不要求IPv4在同一接口上运行）与IPv6地址无关，二者没有任何关联。IPv4网关地址（同样，如果有）的相关性更低。