home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / drafts / draft_ietf_i / draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt < prev    next >
Text File  |  1997-03-26  |  40KB  |  1,118 lines

  1.  
  2. INTERNET-DRAFT                              R. Hinden, Ipsilon Networks
  3. March 25, 1997                                S. Deering, Cisco Systems
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.                   IP Version 6 Addressing Architecture
  9.  
  10.                    draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15. Status of this Memo
  16.  
  17.    This document is an Internet-Draft.  Internet-Drafts are working
  18.    documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its areas,
  19.    and its working groups.  Note that other groups may also distribute
  20.    working documents as Internet-Drafts.
  21.  
  22.    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
  23.    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
  24.    time.  It is inappropriate to use Internet- Drafts as reference
  25.    material or to cite them other than as ``work in progress.''
  26.  
  27.    To learn the current status of any Internet-Draft, please check the
  28.    ``1id-abstracts.txt'' listing contained in the Internet- Drafts
  29.    Shadow Directories on ds.internic.net (US East Coast), nic.nordu.net
  30.    (Europe), ftp.isi.edu (US West Coast), or munnari.oz.au (Pacific
  31.    Rim).
  32.  
  33.    This Internet Draft expires October 1997.
  34.  
  35.  
  36.  
  37. Abstract
  38.  
  39.    This specification defines the addressing architecture of the IP
  40.    Version 6 protocol [IPV6].  The document includes the IPv6 addressing
  41.    model, text representations of IPv6 addresses, definition of IPv6
  42.    unicast addresses, anycast addresses, and multicast addresses, and an
  43.    IPv6 nodes required addresses.
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 1]
  54.  
  55. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  56.  
  57.  
  58. Table of Contents
  59.  
  60.    1. Introduction.................................................3
  61.  
  62.    2. IPv6 Addressing..............................................3
  63.       2.1 Addressing Model.........................................4
  64.       2.2 Text Representation of Addresses.........................4
  65.       2.3 Text Representation of Address Prefixes..................5
  66.       2.4 Address Type Representation..............................6
  67.       2.5 Unicast Addresses........................................8
  68.         2.5.1 Unicast Address Example..............................9
  69.         2.5.2 The Unspecified Address.............................10
  70.         2.5.3 The Loopback Address................................10
  71.         2.5.4 IPv6 Addresses with Embedded IPv4 Addresses.........10
  72.         2.5.5 NSAP Addresses......................................11
  73.         2.5.6 IPX Addresses.......................................11
  74.         2.5.7 Provider-Based Global Unicast Addresses.............11
  75.         2.5.8 Local-use IPv6 Unicast Addresses....................12
  76.       2.6 Anycast Addresses.......................................13
  77.         2.6.1 Required Anycast Address............................14
  78.       2.7 Multicast Addresses.....................................15
  79.         2.7.1 Pre-Defined Multicast Addresses.....................16
  80.       2.8 A Node's Required Addresses.............................18
  81.  
  82.    REFERENCES.....................................................20
  83.  
  84.    SECURITY CONSIDERATIONS........................................20
  85.  
  86.    AUTHOR'S ADDRESSES.............................................20
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 2]
  110.  
  111. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  112.  
  113.  
  114. 1.0 INTRODUCTION
  115.  
  116.    This specification defines the addressing architecture of the IP
  117.    Version 6 protocol.  It includes a detailed description of the
  118.    currently defined address formats for IPv6 [IPV6].
  119.  
  120.    The authors would like to acknowledge the contributions of Paul
  121.    Francis, Jim Bound, Brian Carpenter, Deborah Estrin, Peter Ford, Bob
  122.    Gilligan, Christian Huitema, Tony Li, Greg Minshall, Erik Nordmark,
  123.    Yakov Rekhter, Bill Simpson, and Sue Thomson.
  124.  
  125.  
  126. 2.0 IPv6 ADDRESSING
  127.  
  128.    IPv6 addresses are 128-bit identifiers for interfaces and sets of
  129.    interfaces.  There are three types of addresses:
  130.  
  131.  
  132.     Unicast:   An identifier for a single interface.  A packet sent to a
  133.                unicast address is delivered to the interface identified
  134.                by that address.
  135.  
  136.     Anycast:   An identifier for a set of interfaces (typically
  137.                belonging to different nodes).  A packet sent to an
  138.                anycast address is delivered to one of the interfaces
  139.                identified by that address (the "nearest" one, according
  140.                to the routing protocols' measure of distance).
  141.  
  142.     Multicast: An identifier for a set of interfaces (typically
  143.                belonging to different nodes).  A packet sent to a
  144.                multicast address is delivered to all interfaces
  145.                identified by that address.
  146.  
  147.    There are no broadcast addresses in IPv6, their function being
  148.    superseded by multicast addresses.
  149.  
  150.    In this document, fields in addresses are given a specific name, for
  151.    example "subscriber".  When this name is used with the term "ID" for
  152.    identifier after the name (e.g., "subscriber ID"), it refers to the
  153.    contents of the named field.  When it is used with the term "prefix"
  154.    (e.g.  "subscriber prefix") it refers to all of the address up to and
  155.    including this field.
  156.  
  157.    In IPv6, all zeros and all ones are legal values for any field,
  158.    unless specifically excluded.  Specifically, prefixes may contain
  159.    zero-valued fields or end in zeros.
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 3]
  166.  
  167. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  168.  
  169.  
  170. 2.1 Addressing Model
  171.  
  172.    IPv6 Addresses of all types are assigned to interfaces, not nodes.
  173.    Since each interface belongs to a single node, any of that node's
  174.    interfaces' unicast addresses may be used as an identifier for the
  175.    node.
  176.  
  177.    An IPv6 unicast address refers to a single interface.  A single
  178.    interface may be assigned multiple IPv6 addresses of any type
  179.    (unicast, anycast, and multicast).  There are two exceptions to this
  180.    model.  These are:
  181.  
  182.    1) A single address may be assigned to multiple physical interfaces
  183.       if the implementation treats the multiple physical interfaces as
  184.       one interface when presenting it to the internet layer.  This is
  185.       useful for load-sharing over multiple physical interfaces.
  186.  
  187.    2) Routers may have unnumbered interfaces (i.e., no IPv6 address
  188.       assigned to the interface) on point-to-point links to eliminate
  189.       the necessity to manually configure and advertise the addresses.
  190.       Addresses are not needed for point-to-point interfaces on routers
  191.       if those interfaces are not to be used as the origins or
  192.       destinations of any IPv6 datagrams.
  193.  
  194.    IPv6 continues the IPv4 model that a subnet is associated with one
  195.    link.  Multiple subnets may be assigned to the same link.
  196.  
  197.  
  198. 2.2 Text Representation of Addresses
  199.  
  200.    There are three conventional forms for representing IPv6 addresses as
  201.    text strings:
  202.  
  203.    1. The preferred form is x:x:x:x:x:x:x:x, where the 'x's are the
  204.       hexadecimal values of the eight 16-bit pieces of the address.
  205.       Examples:
  206.  
  207.          FEDC:BA98:7654:3210:FEDC:BA98:7654:3210
  208.  
  209.          1080:0:0:0:8:800:200C:417A
  210.  
  211.       Note that it is not necessary to write the leading zeros in an
  212.       individual field, but there must be at least one numeral in every
  213.       field (except for the case described in 2.).
  214.  
  215.    2. Due to the method of allocating certain styles of IPv6 addresses,
  216.       it will be common for addresses to contain long strings of zero
  217.       bits.  In order to make writing addresses containing zero bits
  218.  
  219.  
  220.  
  221. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 4]
  222.  
  223. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  224.  
  225.  
  226.       easier a special syntax is available to compress the zeros.  The
  227.       use of "::" indicates multiple groups of 16-bits of zeros.  The
  228.       "::" can only appear once in an address.  The "::" can also be
  229.       used to compress the leading and/or trailing zeros in an address.
  230.  
  231.       For example the following addresses:
  232.  
  233.          1080:0:0:0:8:800:200C:417A  a unicast address
  234.          FF01:0:0:0:0:0:0:43         a multicast address
  235.          0:0:0:0:0:0:0:1             the loopback address
  236.          0:0:0:0:0:0:0:0             the unspecified addresses
  237.  
  238.       may be represented as:
  239.  
  240.          1080::8:800:200C:417A       a unicast address
  241.          FF01::43                    a multicast address
  242.          ::1                         the loopback address
  243.          ::                          the unspecified addresses
  244.  
  245.    3. An alternative form that is sometimes more convenient when dealing
  246.       with a mixed environment of IPv4 and IPv6 nodes is
  247.       x:x:x:x:x:x:d.d.d.d, where the 'x's are the hexadecimal values of
  248.       the six high-order 16-bit pieces of the address, and the 'd's are
  249.       the decimal values of the four low-order 8-bit pieces of the
  250.       address (standard IPv4 representation).  Examples:
  251.  
  252.          0:0:0:0:0:0:13.1.68.3
  253.  
  254.          0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38
  255.  
  256.       or in compressed form:
  257.  
  258.          ::13.1.68.3
  259.  
  260.          ::FFFF:129.144.52.38
  261.  
  262.  
  263. 2.3 Text Representation of Address Prefixes
  264.  
  265.    The text representation of IPv6 address prefixes is similar to the
  266.    way IPv4 addresses prefixes are written in CIDR notation.  An IPv6
  267.    address prefix is represented by the notation:
  268.  
  269.       ipv6-address/prefix-length
  270.  
  271.    where
  272.  
  273.       ipv6-address    is an IPv6 address in any of the notations listed
  274.  
  275.  
  276.  
  277. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 5]
  278.  
  279. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  280.  
  281.  
  282.                       in section 2.2, with the extra rule that, if the
  283.                       written address ends in "::", the trailing "::"
  284.                       may be omitted.
  285.  
  286.       prefix-length   is a decimal value specifying how many of the
  287.                       leftmost contiguous bits of the address comprise
  288.                       the prefix.
  289.  
  290.    For example, the following are legal representations of the 60-bit
  291.    prefix 12AB00000000CD3 (hexadecimal):
  292.  
  293.       12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60
  294.       12AB::CD30:0:0:0:0/60
  295.       12AB:0:0:CD30::/60
  296.       12AB:0:0:CD30/60
  297.  
  298.    The following are NOT legal representations of the above prefix:
  299.  
  300.       12AB:0:0:CD3/60   may drop leading zeros, but not trailing zeros,
  301.                         within any 16-bit chunk of the address
  302.  
  303.       12AB::CD30/60     address to left of "/" expands to
  304.                         12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:CD30
  305.  
  306.       12AB::CD3/60      address to left of "/" expands to
  307.                         12AB:0000:0000:0000:0000:000:0000:0CD3
  308.  
  309.    When writing both a node address and a prefix of that node address
  310.    (e.g., the node's subnet prefix), the two can combined as follows:
  311.  
  312.       the node address      12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF
  313.       and its subnet number 12AB:0:0:CD30/60
  314.  
  315.       can be abbreviated as 12AB:0:0:CD30:123:4567:89AB:CDEF/60
  316.  
  317.  
  318. 2.4 Address Type Representation
  319.  
  320.    The specific type of an IPv6 address is indicated by the leading bits
  321.    in the address.  The variable-length field comprising these leading
  322.    bits is called the Format Prefix (FP).  The initial allocation of
  323.    these prefixes is as follows:
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 6]
  334.  
  335. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  336.  
  337.  
  338.       Allocation                         Prefix         Fraction of
  339.                                          (binary)       Address Space
  340.       -------------------------------    --------       -------------
  341.       Reserved                           0000 0000      1/256
  342.       Unassigned                         0000 0001      1/256
  343.  
  344.       Reserved for NSAP Allocation       0000 001       1/128
  345.       Reserved for IPX Allocation        0000 010       1/128
  346.  
  347.       Unassigned                         0000 011       1/128
  348.       Unassigned                         0000 1         1/32
  349.       Unassigned                         0001           1/16
  350.       Unassigned                         001            1/8
  351.  
  352.       Provider-Based Unicast Address     010            1/8
  353.  
  354.       Unassigned                         011            1/8
  355.  
  356.       Reserved for Geographic-
  357.       Based Unicast Addresses            100            1/8
  358.  
  359.       Unassigned                         101            1/8
  360.       Unassigned                         110            1/8
  361.       Unassigned                         1110           1/16
  362.       Unassigned                         1111 0         1/32
  363.       Unassigned                         1111 10        1/64
  364.       Unassigned                         1111 110       1/128
  365.  
  366.       Unassigned                         1111 1110 0    1/512
  367.  
  368.       Link Local Use Addresses           1111 1110 10   1/1024
  369.       Site Local Use Addresses           1111 1110 11   1/1024
  370.  
  371.       Multicast Addresses                1111 1111      1/256
  372.  
  373.       Note: The "unspecified address" (see section 2.4.2), the loopback
  374.       address (see section 2.4.3), and the IPv6 Addresses with Embedded
  375.       IPv4 Addresses (see section 2.4.4), are assigned out of the 0000
  376.       0000 format prefix space.
  377.  
  378.  
  379.    This allocation supports the direct allocation of provider addresses,
  380.    local use addresses, and multicast addresses.  Space is reserved for
  381.    NSAP addresses, IPX addresses, and geographic addresses.  The
  382.    remainder of the address space is unassigned for future use.  This
  383.    can be used for expansion of existing use (e.g., additional provider
  384.    addresses, etc.) or new uses (e.g., separate locators and
  385.    identifiers).  Fifteen percent of the address space is initially
  386.  
  387.  
  388.  
  389. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 7]
  390.  
  391. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  392.  
  393.  
  394.    allocated.  The remaining 85% is reserved for future use.
  395.  
  396.    Unicast addresses are distinguished from multicast addresses by the
  397.    value of the high-order octet of the addresses: a value of FF
  398.    (11111111) identifies an address as a multicast address; any other
  399.    value identifies an address as a unicast address.  Anycast addresses
  400.    are taken from the unicast address space, and are not syntactically
  401.    distinguishable from unicast addresses.
  402.  
  403.  
  404. 2.5 Unicast Addresses
  405.  
  406.    The IPv6 unicast address is contiguous bit-wise maskable, similar to
  407.    IPv4 addresses under Class-less Interdomain Routing [CIDR].
  408.  
  409.    There are several forms of unicast address assignment in IPv6,
  410.    including the global provider based unicast address, the geographic
  411.    based unicast address, the NSAP address, the IPX hierarchical
  412.    address, the site-local-use address, the link-local-use address, and
  413.    the IPv4-capable host address.  Additional address types can be
  414.    defined in the future.
  415.  
  416.    IPv6 nodes may have considerable or little knowledge of the internal
  417.    structure of the IPv6 address, depending on the role the node plays
  418.    (for instance, host versus router).  At a minimum, a node may
  419.    consider that unicast addresses (including its own) have no internal
  420.    structure:
  421.  
  422.    |                           128 bits                              |
  423.    +-----------------------------------------------------------------+
  424.    |                          node address                           |
  425.    +-----------------------------------------------------------------+
  426.  
  427.  
  428.    A slightly sophisticated host (but still rather simple) may
  429.    additionally be aware of subnet prefix(es) for the link(s) it is
  430.    attached to, where different addresses may have different values for
  431.    n:
  432.  
  433.    |                         n bits                 |   128-n bits   |
  434.    +------------------------------------------------+----------------+
  435.    |                   subnet prefix                | interface ID   |
  436.    +------------------------------------------------+----------------+
  437.  
  438.  
  439.    Still more sophisticated hosts may be aware of other hierarchical
  440.    boundaries in the unicast address.  Though a very simple router may
  441.    have no knowledge of the internal structure of IPv6 unicast
  442.  
  443.  
  444.  
  445. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 8]
  446.  
  447. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  448.  
  449.  
  450.    addresses, routers will more generally have knowledge of one or more
  451.    of the hierarchical boundaries for the operation of routing
  452.    protocols.  The known boundaries will differ from router to router,
  453.    depending on what positions the router holds in the routing
  454.    hierarchy.
  455.  
  456.  
  457. 2.5.1 Unicast Address Examples
  458.  
  459.    An example of a Unicast address format which will likely be common on
  460.    LANs and other environments where IEEE 802 MAC addresses are
  461.    available is:
  462.  
  463.  
  464.    |              n bits            | 80-n bits |     48 bits        |
  465.    +--------------------------------+-----------+--------------------+
  466.    |        subscriber prefix       | subnet ID |   interface ID     |
  467.    +--------------------------------+-----------+--------------------+
  468.  
  469.    Where the 48-bit Interface ID is an IEEE-802 MAC address.  The use of
  470.    IEEE 802 MAC addresses as a interface ID is expected to be very
  471.    common in environments where nodes have an IEEE 802 MAC address.  In
  472.    other environments, where IEEE 802 MAC addresses are not available,
  473.    other types of link layer addresses can be used, such as E.164
  474.    addresses, for the interface ID.
  475.  
  476.    The inclusion of a unique global interface identifier, such as an
  477.    IEEE MAC address, makes possible a very simple form of auto-
  478.    configuration of addresses.  A node may discover a subnet ID by
  479.    listening to Router Advertisement messages sent by a router on its
  480.    attached link(s), and then fabricating an IPv6 address for itself by
  481.    using its IEEE MAC address as the interface ID on that subnet.
  482.  
  483.    Another unicast address format example is where a site or
  484.    organization requires additional layers of internal hierarchy.  In
  485.    this example the subnet ID is divided into an area ID and a subnet
  486.    ID.  Its format is:
  487.  
  488.    |         s bits       | n bits  |   m bits     | 128-s-n-m bits  |
  489.    +----------------------+---------+--------------+-----------------+
  490.    |   subscriber prefix  | area ID |  subnet ID   |  interface ID   |
  491.    +----------------------+---------+--------------+-----------------+
  492.  
  493.    This technique can be continued to allow a site or organization to
  494.    add additional layers of internal hierarchy.  It may be desirable to
  495.    use an interface ID smaller than a 48-bit IEEE 802 MAC address to
  496.    allow more space for the additional layers of internal hierarchy.
  497.    These could be interface IDs which are administratively created by
  498.  
  499.  
  500.  
  501. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                              [Page 9]
  502.  
  503. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  504.  
  505.  
  506.    the site or organization.
  507.  
  508.  
  509. 2.5.2 The Unspecified Address
  510.  
  511.    The address 0:0:0:0:0:0:0:0 is called the unspecified address.  It
  512.    must never be assigned to any node.  It indicates the absence of an
  513.    address.  One example of its use is in the Source Address field of
  514.    any IPv6 datagrams sent by an initializing host before it has learned
  515.    its own address.
  516.  
  517.    The unspecified address must not be used as the destination address
  518.    of IPv6 datagrams or in IPv6 Routing Headers.
  519.  
  520.  
  521. 2.5.3 The Loopback Address
  522.  
  523.    The unicast address 0:0:0:0:0:0:0:1 is called the loopback address.
  524.    It may be used by a node to send an IPv6 datagram to itself.  It may
  525.    never be assigned to any interface.
  526.  
  527.    The loopback address must not be used as the source address in IPv6
  528.    datagrams that are sent outside of a single node.  An IPv6 datagram
  529.    with a destination address of loopback must never be sent outside of
  530.    a single node.
  531.  
  532.  
  533. 2.5.4 IPv6 Addresses with Embedded IPv4 Addresses
  534.  
  535.    The IPv6 transition mechanisms include a technique for hosts and
  536.    routers to dynamically tunnel IPv6 packets over IPv4 routing
  537.    infrastructure.  IPv6 nodes that utilize this technique are assigned
  538.    special IPv6 unicast addresses that carry an IPv4 address in the low-
  539.    order 32-bits.  This type of address is termed an "IPv4-compatible
  540.    IPv6 address" and has the format:
  541.  
  542.  
  543.    |                80 bits               | 16 |      32 bits        |
  544.    +--------------------------------------+--------------------------+
  545.    |0000..............................0000|0000|    IPv4 address     |
  546.    +--------------------------------------+----+---------------------+
  547.  
  548.  
  549.    A second type of IPv6 address which holds an embedded IPv4 address is
  550.    also defined.  This address is used to represent the addresses of
  551.    IPv4-only nodes (those that *do not* support IPv6) as IPv6 addresses.
  552.    This type of address is termed an "IPv4-mapped IPv6 address" and has
  553.    the format:
  554.  
  555.  
  556.  
  557. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 10]
  558.  
  559. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  560.  
  561.  
  562.    |                80 bits               | 16 |      32 bits        |
  563.    +--------------------------------------+--------------------------+
  564.    |0000..............................0000|FFFF|    IPv4 address     |
  565.    +--------------------------------------+----+---------------------+
  566.  
  567.  
  568.  
  569. 2.5.5 NSAP Addresses
  570.  
  571.    This mapping of NSAP address into IPv6 addresses is as follows:
  572.  
  573.    |   7   |                   121 bits                              |
  574.    +-------+---------------------------------------------------------+
  575.    |0000001|                 to be defined                           |
  576.    +-------+---------------------------------------------------------+
  577.  
  578.    The draft definition, motivation, and usage are under study [NSAP].
  579.  
  580.  
  581. 2.5.6 IPX Addresses
  582.  
  583.    This mapping of IPX address into IPv6 addresses is as follows:
  584.  
  585.  
  586.    |   7   |                   121 bits                              |
  587.    +-------+---------------------------------------------------------+
  588.    |0000010|                 to be defined                           |
  589.    +-------+---------------------------------------------------------+
  590.  
  591.    The draft definition, motivation, and usage are under study.
  592.  
  593.  
  594. 2.5.7 Provider-Based Global Unicast Addresses
  595.  
  596.    The global provider-based unicast address is assigned as described in
  597.    [ALLOC].  This initial assignment plan for these unicast addresses is
  598.    similar to assignment of IPv4 addresses under the CIDR scheme [CIDR].
  599.    The IPv6 global provider-based unicast address format is as follows:
  600.  
  601.  
  602.    | 3 |  n bits   |  m bits   |   o bits    |   125-n-m-o bits   |
  603.    +---+-----------+-----------+-------------+--------------------+
  604.    |010|registry ID|provider ID|subscriber ID|  intra-subscriber  |
  605.    +---+-----------+-----------+-------------+--------------------+
  606.  
  607.    The high-order part of the address is assigned to registries, who
  608.    then assign portions of the address space to providers, who then
  609.    assign portions of the address space to subscribers, etc.
  610.  
  611.  
  612.  
  613. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 11]
  614.  
  615. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  616.  
  617.  
  618.    The registry ID identifies the registry which assigns the provider
  619.    portion of the address.  The term "registry prefix" refers to the
  620.    high-order part of the address up to and including the registry ID.
  621.  
  622.    The provider ID identifies a specific provider which assigns the
  623.    subscriber portion of the address.  The term "provider prefix" refers
  624.    to the high-order part of the address up to and including the
  625.    provider ID.
  626.  
  627.    The subscriber ID distinguishes among multiple subscribers attached
  628.    to the provider identified by the provider ID.  The term "subscriber
  629.    prefix" refers to the high-order part of the address up to and
  630.    including the subscriber ID.
  631.  
  632.    The intra-subscriber portion of the address is defined by an
  633.    individual subscriber and is organized according to the subscribers
  634.    local internet topology.  It is likely that many subscribers will
  635.    choose to divide the intra-subscriber portion of the address into a
  636.    subnet ID and an interface ID.  In this case the subnet ID identifies
  637.    a specific physical link and the interface ID identifies a single
  638.    interface on that subnet.
  639.  
  640.  
  641. 2.5.8 Local-use IPv6 Unicast Addresses
  642.  
  643.    There are two types of local-use unicast addresses defined.  These
  644.    are Link-Local and Site-Local.  The Link-Local is for use on a single
  645.    link and the Site-Local is for use in a single site.  Link-Local
  646.    addresses have the following format:
  647.  
  648.    |   10     |
  649.    |  bits    |        n bits           |       118-n bits           |
  650.    +----------+-------------------------+----------------------------+
  651.    |1111111010|           0             |       interface ID         |
  652.    +----------+-------------------------+----------------------------+
  653.  
  654.    Link-Local addresses are designed to be used for addressing on a
  655.    single link for purposes such as auto-address configuration, neighbor
  656.    discovery, or when no routers are present.
  657.  
  658.    Routers MUST not forward any packets with link-local source
  659.    addresses.
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.  
  665.  
  666.  
  667.  
  668.  
  669. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 12]
  670.  
  671. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  672.  
  673.  
  674.    Site-Local addresses have the following format:
  675.  
  676.    |   10     |
  677.    |  bits    | n bits  |    m bits     |       118-n-m bits         |
  678.    +----------+---------+---------------+----------------------------+
  679.    |1111111011|    0    |   subnet ID   |       interface ID         |
  680.    +----------+---------+---------------+----------------------------+
  681.  
  682.  
  683.    Site-Local addresses may be used for sites or organizations that are
  684.    not (yet) connected to the global Internet.  They do not need to
  685.    request or "steal" an address prefix from the global Internet address
  686.    space.  IPv6 site-local addresses can be used instead.  When the
  687.    organization connects to the global Internet, it can then form global
  688.    addresses by replacing the site-local prefix with a subscriber
  689.    prefix.
  690.  
  691.    Routers MUST not forward any packets with site-local source addresses
  692.    outside of the site.
  693.  
  694. 2.6 Anycast Addresses
  695.  
  696.    An IPv6 anycast address is an address that is assigned to more than
  697.    one interface (typically belonging to different nodes), with the
  698.    property that a packet sent to an anycast address is routed to the
  699.    "nearest" interface having that address, according to the routing
  700.    protocols' measure of distance.
  701.  
  702.    Anycast addresses are allocated from the unicast address space, using
  703.    any of the defined unicast address formats.  Thus, anycast addresses
  704.    are syntactically indistinguishable from unicast addresses.  When a
  705.    unicast address is assigned to more than one interface, thus turning
  706.    it into an anycast address, the nodes to which the address is
  707.    assigned must be explicitly configured to know that it is an anycast
  708.    address.
  709.  
  710.    For any assigned anycast address, there is a longest address prefix P
  711.    that identifies the topological region in which all interfaces
  712.    belonging to that anycast address reside.  Within the region
  713.    identified by P, each member of the anycast set must be advertised as
  714.    a separate entry in the routing system (commonly referred to as a
  715.    "host route"); outside the region identified by P, the anycast
  716.    address may be aggregated into the routing advertisement for prefix
  717.    P.
  718.  
  719.    Note that in, the worst case, the prefix P of an anycast set may be
  720.    the null prefix, i.e., the members of the set may have no topological
  721.    locality.  In that case, the anycast address must be advertised as a
  722.  
  723.  
  724.  
  725. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 13]
  726.  
  727. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  728.  
  729.  
  730.    separate routing entry throughout the entire internet, which presents
  731.    a severe scaling limit on how many such "global" anycast sets may be
  732.    supported.  Therefore, it is expected that support for global anycast
  733.    sets may be unavailable or very restricted.
  734.  
  735.    One expected use of anycast addresses is to identify the set of
  736.    routers belonging to an internet service provider.  Such addresses
  737.    could be used as intermediate addresses in an IPv6 Routing header, to
  738.    cause a packet to be delivered via a particular provider or sequence
  739.    of providers.  Some other possible uses are to identify the set of
  740.    routers attached to a particular subnet, or the set of routers
  741.    providing entry into a particular routing domain.
  742.  
  743.    There is little experience with widespread, arbitrary use of internet
  744.    anycast addresses, and some known complications and hazards when
  745.    using them in their full generality [ANYCST].  Until more experience
  746.    has been gained and solutions agreed upon for those problems, the
  747.    following restrictions are imposed on IPv6 anycast addresses:
  748.  
  749.       o An anycast address MUST NOT be used as the source address of an
  750.         IPv6 packet.
  751.  
  752.       o An anycast address MUST NOT be assigned to an IPv6 host, that
  753.         is, it may be assigned to an IPv6 router only.
  754.  
  755.  
  756. 2.6.1 Required Anycast Address
  757.  
  758.    The Subnet-Router anycast address is predefined.  It's format is as
  759.    follows:
  760.  
  761.  
  762.    |                         n bits                 |   128-n bits   |
  763.    +------------------------------------------------+----------------+
  764.    |                   subnet prefix                | 00000000000000 |
  765.    +------------------------------------------------+----------------+
  766.  
  767.  
  768.    The "subnet prefix" in an anycast address is the prefix which
  769.    identifies a specific link.  This anycast address is syntactically
  770.    the same as a unicast address for an interface on the link with the
  771.    interface identifier set to zero.
  772.  
  773.    Packets sent to the Subnet-Router anycast address will be delivered
  774.    to one router on the subnet.  All routers are required to support the
  775.    Subnet-Router anycast addresses for the subnets which they have
  776.    interfaces.
  777.  
  778.  
  779.  
  780.  
  781. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 14]
  782.  
  783. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  784.  
  785.  
  786.    The subnet-router anycast address is intended to be used for
  787.    applications where a node needs to communicate with one of a set of
  788.    routers on a remote subnet.  For example when a mobile host needs to
  789.    communicate with one of the mobile agents on it's "home" subnet.
  790.  
  791.  
  792. 2.7 Multicast Addresses
  793.  
  794.    An IPv6 multicast address is an identifier for a group of nodes.  A
  795.    node may belong to any number of multicast groups.  Multicast
  796.    addresses have the following format:
  797.  
  798.    |   8    |  4 |  4 |                  112 bits                   |
  799.    +------ -+----+----+---------------------------------------------+
  800.    |11111111|flgs|scop|                  group ID                   |
  801.    +--------+----+----+---------------------------------------------+
  802.  
  803.         11111111 at the start of the address identifies the address as
  804.         being a multicast address.
  805.  
  806.                                       +-+-+-+-+
  807.         flgs is a set of 4 flags:     |0|0|0|T|
  808.                                       +-+-+-+-+
  809.  
  810.              The high-order 3 flags are reserved, and must be
  811.              initialized to 0.
  812.  
  813.              T = 0 indicates a permanently-assigned ("well-known")
  814.              multicast address, assigned by the global internet
  815.              numbering authority.
  816.  
  817.              T = 1 indicates a non-permanently-assigned ("transient")
  818.              multicast address.
  819.  
  820.         scop is a 4-bit multicast scope value used to limit the scope of
  821.         the multicast group.  The values are:
  822.  
  823.              0  reserved
  824.              1  node-local scope
  825.              2  link-local scope
  826.              3  (unassigned)
  827.              4  (unassigned)
  828.              5  site-local scope
  829.              6  (unassigned)
  830.              7  (unassigned)
  831.              8  organization-local scope
  832.              9  (unassigned)
  833.              A  (unassigned)
  834.  
  835.  
  836.  
  837. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 15]
  838.  
  839. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  840.  
  841.  
  842.              B  (unassigned)
  843.              C  (unassigned)
  844.              D  (unassigned)
  845.              E  global scope
  846.              F  reserved
  847.  
  848.         group ID identifies the multicast group, either permanent or
  849.         transient, within the given scope.
  850.  
  851.    The "meaning" of a permanently-assigned multicast address is
  852.    independent of the scope value.  For example, if the "NTP servers
  853.    group" is assigned a permanent multicast address with a group ID of
  854.    43 (hex), then:
  855.  
  856.         FF01:0:0:0:0:0:0:43 means all NTP servers on the same node as
  857.         the sender.
  858.  
  859.         FF02:0:0:0:0:0:0:43 means all NTP servers on the same link as
  860.         the sender.
  861.  
  862.         FF05:0:0:0:0:0:0:43 means all NTP servers at the same site as
  863.         the sender.
  864.  
  865.         FF0E:0:0:0:0:0:0:43 means all NTP servers in the internet.
  866.  
  867.  
  868.    Non-permanently-assigned multicast addresses are meaningful only
  869.    within a given scope.  For example, a group identified by the non-
  870.    permanent, site-local multicast address FF15:0:0:0:0:0:0:43 at one
  871.    site bears no relationship to a group using the same address at a
  872.    different site, nor to a non-permanent group using the same group ID
  873.    with different scope, nor to a permanent group with the same group
  874.    ID.
  875.  
  876.    Multicast addresses must not be used as source addresses in IPv6
  877.    datagrams or appear in any routing header.
  878.  
  879.  
  880. 2.7.1 Pre-Defined Multicast Addresses
  881.  
  882.    The following well-known multicast addresses are pre-defined:
  883.  
  884.       Reserved Multicast Addresses:   FF00:0:0:0:0:0:0:0
  885.                                       FF01:0:0:0:0:0:0:0
  886.                                       FF02:0:0:0:0:0:0:0
  887.                                       FF03:0:0:0:0:0:0:0
  888.                                       FF04:0:0:0:0:0:0:0
  889.                                       FF05:0:0:0:0:0:0:0
  890.  
  891.  
  892.  
  893. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 16]
  894.  
  895. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  896.  
  897.  
  898.                                       FF06:0:0:0:0:0:0:0
  899.                                       FF07:0:0:0:0:0:0:0
  900.                                       FF08:0:0:0:0:0:0:0
  901.                                       FF09:0:0:0:0:0:0:0
  902.                                       FF0A:0:0:0:0:0:0:0
  903.                                       FF0B:0:0:0:0:0:0:0
  904.                                       FF0C:0:0:0:0:0:0:0
  905.                                       FF0D:0:0:0:0:0:0:0
  906.                                       FF0E:0:0:0:0:0:0:0
  907.                                       FF0F:0:0:0:0:0:0:0
  908.  
  909.    The above multicast addresses are reserved and shall never be
  910.    assigned to any multicast group.
  911.  
  912.       All Nodes Addresses:    FF01:0:0:0:0:0:0:1
  913.                               FF02:0:0:0:0:0:0:1
  914.  
  915.    The above multicast addresses identify the group of all IPv6 nodes,
  916.    within scope 1 (node-local) or 2 (link-local).
  917.  
  918.       All Routers Addresses:   FF01:0:0:0:0:0:0:2
  919.                                FF02:0:0:0:0:0:0:2
  920.  
  921.    The above multicast addresses identify the group of all IPv6 routers,
  922.    within scope 1 (node-local) or 2 (link-local).
  923.  
  924.       DHCP Server/Relay-Agent: FF02:0:0:0:0:0:1:0
  925.  
  926.    The above multicast addresses identify the group of all IPv6 DHCP
  927.    Servers and Relay Agents within scope 2 (link-local).
  928.  
  929.       Solicited-Node Address:  FF02:0:0:0:0:1:XXXX:XXXX
  930.  
  931.    The above multicast address is computed as a function of a node's
  932.    unicast and anycast addresses.  The solicited-node multicast address
  933.    is formed by taking the low-order 32 bits of the address (unicast or
  934.    anycast) and appending those bits to the 96-bit prefix FF02:0:0:0:0:1
  935.    resulting in a multicast address in the range
  936.  
  937.          FF02:0:0:0:0:1:0000:0000
  938.  
  939.    to
  940.  
  941.          FF02:0:0:0:0:1:FFFF:FFFF
  942.  
  943.    For example, the solicited node multicast address corresponding to
  944.    the IPv6 address 4037::01:800:200E:8C6C is FF02::1:200E:8C6C.  IPv6
  945.    addresses that differ only in the high-order bits, e.g. due to
  946.  
  947.  
  948.  
  949. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 17]
  950.  
  951. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  952.  
  953.  
  954.    multiple high-order prefixes associated with different providers,
  955.    will map to the same solicited-node address thereby reducing the
  956.    number of multicast addresses a node must join.
  957.  
  958.    A node is required to compute and support a Solicited-Node multicast
  959.    addresses for every unicast and anycast address it is assigned.
  960.  
  961. 2.8 A Node's Required Addresses
  962.  
  963.    A host is required to recognize the following addresses as
  964.    identifying itself:
  965.  
  966.       o Its Link-Local Address for each interface
  967.       o Assigned Unicast Addresses
  968.       o Loopback Address
  969.       o All-Nodes Multicast Address
  970.       o Solicited-Node Multicast Address for each of its assigned
  971.         unicast and anycast addresses
  972.       o Multicast Addresses of all other groups which the host belongs.
  973.  
  974.    A router is required to recognize the following addresses as
  975.    identifying itself:
  976.  
  977.       o Its Link-Local Address for each interface
  978.       o Assigned Unicast Addresses
  979.       o Loopback Address
  980.       o The Subnet-Router anycast addresses for the links it has
  981.         interfaces.
  982.       o All other Anycast addresses with which the router has been
  983.         configured.
  984.       o All-Nodes Multicast Address
  985.       o All-Router Multicast Address
  986.       o Solicited-Node Multicast Address for each of its assigned
  987.         unicast and anycast addresses
  988.       o Multicast Addresses of all other groups which the router
  989.         belongs.
  990.  
  991.    The only address prefixes which should be predefined in an
  992.    implementation are the:
  993.  
  994.       o Unspecified Address
  995.       o Loopback Address
  996.       o Multicast Prefix (FF)
  997.       o Local-Use Prefixes (Link-Local and Site-Local)
  998.       o Pre-Defined Multicast Addresses
  999.       o IPv4-Compatible Prefixes
  1000.  
  1001.    Implementations should assume all other addresses are unicast unless
  1002.  
  1003.  
  1004.  
  1005. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 18]
  1006.  
  1007. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  1008.  
  1009.  
  1010.    specifically configured (e.g., anycast addresses).
  1011.  
  1012.  
  1013.  
  1014.  
  1015.  
  1016.  
  1017.  
  1018.  
  1019.  
  1020.  
  1021.  
  1022.  
  1023.  
  1024.  
  1025.  
  1026.  
  1027.  
  1028.  
  1029.  
  1030.  
  1031.  
  1032.  
  1033.  
  1034.  
  1035.  
  1036.  
  1037.  
  1038.  
  1039.  
  1040.  
  1041.  
  1042.  
  1043.  
  1044.  
  1045.  
  1046.  
  1047.  
  1048.  
  1049.  
  1050.  
  1051.  
  1052.  
  1053.  
  1054.  
  1055.  
  1056.  
  1057.  
  1058.  
  1059.  
  1060.  
  1061. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 19]
  1062.  
  1063. INTERNET-DRAFT        IPv6 Addressing Architecture            March 1997
  1064.  
  1065.  
  1066. REFERENCES
  1067.  
  1068.  
  1069.      [ALLOC] Rekhter, Y., Li, T., "An Architecture for IPv6 Unicast
  1070.              Address Allocation", RFC1887, December 1995.
  1071.  
  1072.      [ANYCST]C. Partridge, T. Mendez, and W. Milliken, "Host Anycasting
  1073.              Service", RFC1546, November 1993.
  1074.  
  1075.      [CIDR]  V. Fuller, T. Li, K. Varadhan, J. Yu, "Supernetting: an
  1076.              Address Assignment and Aggregation Strategy", RFC1338.
  1077.  
  1078.      [IPV6]  S. Deering, R. Hinden, Editors, "Internet Protocol, Version
  1079.              6 (IPv6) Specification", RFC1883, December 1995.
  1080.  
  1081.      [MULT]  S. Deering, "Host Extensions for IP multicasting", RFC
  1082.              1112.
  1083.  
  1084.      [NSAP]  J. Bound, B. Carpenter, D. Harrington, J. Houldsworth, A.
  1085.              Lloyd, "OSI NSAPs and IPv6", RFC1888, August 1996.
  1086.  
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090. SECURITY CONSIDERATIONS
  1091.  
  1092.    Security issues are not discussed in this document.
  1093.  
  1094.  
  1095. AUTHOR'S ADDRESSES
  1096.  
  1097.    Robert M. Hinden                     Stephen E. Deering
  1098.    Ipsilon Networks, Inc.               Cisco Systems, Inc.
  1099.    232 Java Drive                       170 West Tasman Drive
  1100.    Sunnyvale, CA 94089                  San Jose, CA 95134-1706
  1101.    USA                                  USA
  1102.  
  1103.    phone: +1 408 990-2004               phone: +1 408 527-8213
  1104.    fax:   +1 408 743-5677               fax:   +1 408 527-8254
  1105.    email: hinden@ipsilon.com            email: deering@cisco.com
  1106.  
  1107.  
  1108.  
  1109.  
  1110.  
  1111.  
  1112.  
  1113.  
  1114.  
  1115.  
  1116.  
  1117. draft-ietf-ipngwg-ipv6-arch-00.txt                             [Page 20]
  1118.