IPV6测试小结
关键词：
ipv4 ipv6 自动化
摘 要：
基于我司IPV6项目开发过程中，测试尽早参与，进行白盒测试，验证所有的IPV6接口是否完成既定的功能，在本次测试过程中遇到了各种问题，问题主要分成以下两大类：
1、IPV4和IPV6的区别。
2、需要支持的外部环境。
案例描述
1 、在IPV6测试过程中，遇到了好多问题，由于这种公有技术是没有需求文档的，只有RFC标准，在测试过程中，也花了很多时间去了解IPV6，下面我将从数据包封装，IP设置，网络协议，测试功能点以及依赖条件几个方便来总结。
IPV6和IPV4的数据包区别
IPV6和IPV4都是网络七层协议中的网络层，首先我们来看看IPV6和IPV4的数据报文格式如下：
（IPV4数据报文）
（IPV6数据报文）
对比如下：
1、 版本标识不同，抓包的时候可以通过过版本号来区分，IPV4和IPV6；
2、 对比IPV4，去除了首部长度，由于IPV4的首部有可选项导致IPV4的包头大小是不确定的，需要4个bit来说明IPV4报文的包头长度；而IPV6的报文包头是固定40字节的，所以这项就不需要了；
3、 通信分类字段用来标识对应IPv6的通信流类别，或者说是优先级别，占8个bit，类似于IPv4中的ToS（服务类型）字段。（PS所以老的NETCBB修改TOS的接口就不支持IPV6了，需要重新封装）；
4、 标记那些需要IPv6路由器特殊处理(如一种非默认服务质量或实时服务)的信息包顺序，这是IPV6所特有的属性；
5、 IPV4和IPV6的最大包长不超过65535字节，但是两者是有区别的，IPV4的包长度是包含包头的，而IPV6的包长度在这里称为有效负荷长度是不包含包头的，但是包含扩展包头；
6、 下一报头，当IPv6没有扩展报头时，该字段的作用和IPv4的上层协议字段一样。当含有扩展报头时，该字段的值即为第一个扩展报头的类型。
7、 跳限制，转发数据报的每台路由器对该字段的值减1，若减为0则丢弃该数据报。改字段的作用和IPv4的寿命TTL相同；
8、 IPV4和IPV6的数据报文都包含源地址和目的地址，但是IPv4占32bit，IPv6占128bit，所以IPv4的地址数为2的32次方个，而IPv6的地址数为2的128次方个，可以得出的是IPv6的地址个数是IPv4的2的96次方倍；
9、 IPV6不采用IPV4中报头不定长的做法，而是将可选项信息放在了IPV6的扩展报头中，IPV6可拥有0个、1个或多个的扩展头，扩展头由前一段的next hdr标识。IPV6支持的扩展报头有：逐跳选项报头、路由报头、分片报头、目的选项报头、身份验证报头、封装安全有效载荷报头、移动性，由于每一个扩展头的内容可以决定是否处理下一个报头，所以扩展头出现的次序必须遵循一定的原则，一般来说会按照如下的顺序排列：1）IPV6头 2）逐跳选项扩展头 3）目的选项扩展头 4）路由扩展头 5）分片扩展头 6）身份认证扩展头 7）封装安全有效载荷扩展头 8）目的选项扩展头 9）上层应用头，除了目的选项扩展头外，其他扩展头只能出现一次
每个扩展头的含义如下：
1）逐跳选项扩展头，定义了转发路径中每个节点需要处理的信息
2）目的选项扩展头，目的节点需要处理的信息
3）路由扩展头，记录转发路径上路由节点的信息
4）分片扩展头，发送大于MTU的包，不同于IPV4，IPV6只在源节点进行数据的分片
5) 身份认证扩展头，确保数据来源于可信任的源点
6）封装安全有效载荷扩展头，可以有效避免在数据传输过程中被窃听、抓取内容等行为；
10、负载数据IPv4和IPv6相同都是上层数据。
2 IPV6和IPV4的IP区别
1、 从IPv6和IPv4的数据报文上来看区别最大的就是IP地址了，IPv4是32bit的，而IPv6是128位的，那我们来具体看看他们的区别：
IPv4地址IPv6地址
点分十进制表示（172.16.124.10）带冒号的十六进制表示，0压缩（2001：：1）
分为A、B、C、D、E5类地址不分类
组播地址224.0.0.0/4组播地址FF00：：/8（前八位全1）
广播地址（主机部分为全1）任意播（1、任意播不能用于源地址，只能做目的地址；
2、任意播地址不能指定给IPv6主机，而只能指定给IPv6路由器。）
默认地址0.0.0.0不确定地址：：（0：0：0：0：0：0：0：0）
回环地址127.0.0.1回环地址：：1（0：0：0：0：0：0：0：1）
公共地址可聚合全球单播地址FP==001
私网地址10.0.0.0/8 172.16.0.0/12 192.168.0.0/16站点本地地址FEC0：：/48(1111 1110 11)
自动专用IP地址169.254.0.0/16链路本地地址FE80：：/48(1111 1110 10)
上表从IP表达式，IP分类，组播地址范围，广播地址VS任意播，默认地址（初始地址），回环地址，公共地址（可聚合全球单播地址），私网地址（站点本地地址），自动专用IP地址（链路本地地址）来区分的；
但是IPv6内部也可以分类，分成单播地址，任意播地址，组播地址（IPv4地址也可以分成单播地址，广播地址，组播地址），下图为IPv6的内部分类图：
3 IPV6和IPV4的协议区别
从数据报文到IP格式，IPv4和IPv6都有较大的区别，那么其他对应的网络协议从支持IPv4和IPv6的情况有没有较大变化呢？下面我们罗列一下我司netcbb组件支持IPv6功能的协议，如下图所示：
上图我们通过TCP/IP四层模型我司常用的协议去分析了IPv4和IPv6的区别：
[if !supportLists]1） [endif]链路层中ARP和RARP只支持IPv4，IPv6把这部分功能集成到ICMPv6中了，ICMPv6是通过邻居发现协议（Neighbor Discovery）实现MAC地址查找的。
[if !supportLists]2） [endif]链路层中的PPPoE也区分了PPPoE和PPPoEv6两个版本。
[if !supportLists]3） [endif]网络层中IPv4和IPv6的区别上面介绍过了，从数据报文和IP表达进行区分。
[if !supportLists]4） [endif]传输层也分成UDP和TCP。
[if !supportLists]5） [endif]应用层的FTP&Telnet&HTTP&DNS只需要去修改对应的IP地址即可，DHCP区分成DHCP和DHCPv6两个版本。
4 IPV6测试点提取
5 IPV6环境准备
在网络组件测试过程中，我们设备很多时候都在扮演客户端角色，所以在IPv6涉及客户端和服务器测试时，是有环境依赖的，下面把所有的环境依赖给罗列出来。
被测系统要求：
1） [endif]被测系统内核需要支持IPv6功能，在整体编译时，开启IPv6选型即可；
2） [endif]需要busybox1.28版本的支持，老的busybox版本对DHCPv6兼容性不好，无法获取IPv6地址；
3） [endif]需要支持PPPoEv6的ppp （ppp-2.4.5交叉编译得到）和pppd（rp-pppoe-3.10交叉编译得到）文件。
4） [endif]需要支持DHCPv6的udhcpc6.script文件，将文件放入/etc/scripts/，不同的平台需要配置不同的路径，比如
hisi平台：
UDHCPC_CONF="/tmp/udhcpc6.conf$interface"
UDHCPC_CONF_DEBUG_USR_DIR="/usr/log/"
UDHCPC_CONF_DEBUG_WORK_DIR="/work/log/"
UDHCPC_CONF_DEBUG="udhcpc6.conf$interface"
RESOLV_CONF="/etc/resolv.conf"
高通平台：
UDHCPC_CONF="/data/config/etc/udhcpc6.conf$interface"
UDHCPC_CONF_DEBUG_USR_DIR="/data/config/etc/log/"
UDHCPC_CONF_DEBUG_WORK_DIR="/data/config/etc/log/"
UDHCPC_CONF_DEBUG="udhcpc6.conf$interface"
5. [endif]RESOLV_CONF="/data/config/etc/resolv.conf"
服务器要求：
1） [endif]需要搭建支持IPv6的PPPoEv6的服务器；
2） [endif]需要搭建支持IPv6的DHCPv6的服务器；
3） [endif]需要搭建支持IPv6的NTP服务器。
6 解决过程
1）从数据包封装，IP设置，网络协议去了解IPv6；
2）完成测试脚本开发；
3）完成依赖环境搭建（由于IPv6的环境搭建网上好多资料都是错的，下一篇案例我会介绍一下IPv6各个服务器的搭建过程）；
7 总结
无
