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创建CCE Turbo集群时如何设置IPv6服务网段

更新时间:2024-06-21 GMT+08:00
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问题背景

当您需要创建一个IPv4/IPv6双栈的CCE Turbo集群时,需要设置IPv6服务网段,该网段默认值为fc00::/112,包含了65536个IPv6服务地址。如果您需要自定义服务网段,您可参考本文进行设置。

IPv6介绍

IPv6地址

IPv6地址采用128位二进制表示,是IPv4地址长度的4倍。因此IPv4地址的十进制格式不再适用,IPv6采用了十六进制来表示,将128位二进制数转换为32位十六进制数,每4位十六进制数(不区分大小写)为一组,每组以冒号“:”隔开,可以分为8组。

IPv6地址存在多种省略写法:

  • 0位省略:如果每个冒号分组中存在以0开头的,则可以将0位省略,多个0连续时可省略多个。例如以下IPv6地址均是等价的。
    • ff01:0d28:03ee:0000:0000:0000:0000:0c23
    • ff01:d28:3ee:0000:0000:0000:0000:c23
    • ff01:d28:3ee:0:0:0:0:c23
  • 双冒号省略:如果以十六进制表示的IPv6地址中间依然存在很多个全为0的分组,可以把连续全为0的分组压缩成双冒号"::"。但为保证唯一性,这种压缩方式只能使用一次,即一个IPv6地址中只能出现一次双冒号"::"。
    例如:

    双冒号省略前

    双冒号省略后

    ff01:d28:3ee:0:0:0:0:c23

    ff01:d28:3ee::c23

    0:0:0:0:0:0:0:1

    ::1

    0:0:0:0:0:0:0:0

    ::

IPv6地址段

IPv6地址段通常采用CIDR(无类别域间路由选择)表示法,通常用斜杠(/)后跟一个数字表示,即格式为“IPv6地址/前缀长度”。此处前缀长度与IPv4地址段的掩码作用类似,用数字来表示网络部分所占用的二进制位数,可将IPv6地址分为网络地址和主机地址两部分。而前缀长度指定了网络部分占用的位数,剩余位数则是主机地址部分,可以更加方便和灵活地表示不同的地址段。

例如,fc00:d28::/32表示一个前缀长度为32位的IPv6地址段,则在该网段中分配地址时,前32位(以二进制计算,此处即为fc00:d28)为网络地址,后96位则为可用的主机地址。

IPv6服务网段使用约束

在设置集群服务网段时,需要首先考虑以下有如下使用约束:

  • IPv6服务网段必须属于fc00::/8网段内。

    该地址属于本地唯一地址(ULA)网段。ULA拥有固定前缀:fc00::/7,其中包括fc00::/8和fd00::/8两个范围,类似于IPv4的专用网络地址10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16,相当于私有IP网段,仅能够在本地网络使用。

  • 前缀范围112-120,您可以通过调整前缀数值,调整地址个数,地址数最多有65536个。

IPv6服务网段示例

根据约束,本文中提供一个包含8192个地址的IPv6网段设置示例,供您参考。

  1. 根据地址数需求设定前缀长度,且前缀范围为112-120。

    本例中,需要8192个地址数,8192个地址需要13位二进制数表示,而IPv6地址总长度为128位二进制数,则该IPv6网段的前缀长度为128-13=115,表示前115位可用于区分网络地址段,后13位用于表示8192个主机地址。

    根据以上计算方式,可得出前缀范围为112-120的IPv6地址段所包含的地址数量如下:

    IPv6地址段的前缀长度

    包含的地址数量

    112

    65536

    113

    32768

    114

    16384

    115

    8192

    116

    4096

    117

    2048

    118

    1024

    119

    512

    120

    256

  2. 设置IPv6网络地址,且网络地址必须属于fc00::/8网段内。

    本例中,确定前缀长度为115,由于网络地址必须属于fc00::/8网段内,因此前8位二进制数是固定的。可修改的网络地址范围是第9位至第115位,第116位至第128位则属于主机地址。

    将IPv6地址写成二进制形式,则根据以上条件:

    • 网络地址必须属于fc00::/8网段,因此二进制中的前8位不可修改,否则将不属于fc00::/8网段,固定为1111 1110,对应十六进制为fc。
    • 包含8192个地址数的网段前缀长度设置为115,因此二进制中后13位用于表示主机地址,固定全为0。

    具体示例如下,其二进制中标红部分是不可修改的。

    二进制:  1111 1100 **** **** ... ***0 0000 0000 0000/115
                 |    |    |    |        |    |    |    |
    十六进制:   f    c    x    x ...    y    0    0     0/115

    其中x为任意十六进制数;而y对应的4位二进制数最后一位固定为0,因此十六进制数y可选范围为0、2、4、6、8、a、c、e。

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