一、IPv6概述

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  目前使用的IP地址都是IPv4版本，之所以開發(fā)出IPv6版本主要是基于以下原因：

    1、IPv4地址空間不足，分配不合理；

    2、IPv4頭部太過于復(fù)雜；

    3、使用IPv4使得路由器及主機(jī)配置復(fù)雜；

    4、對(duì)于IPv4重新編址很困難；

    5、使用IPv4會(huì)造成龐大的路由表信息；

    6、IPv4對(duì)于安全、組播、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的支持不夠。

  針對(duì)于以上問題，目前所采用的解決方法如下：

    1、NAT

     使用NAT技術(shù)來將內(nèi)網(wǎng)的私有地址轉(zhuǎn)換成可以在公網(wǎng)通信的IP地址，節(jié)省地址空間；但做NAT會(huì)消耗系統(tǒng)資源，而且會(huì)破壞端到端IP應(yīng)用。

    2、子網(wǎng)劃分

     子網(wǎng)劃分是將一個(gè)大的IP段劃分為多個(gè)小的IP段，以滿足更多的網(wǎng)絡(luò)需求；但子網(wǎng)劃分會(huì)進(jìn)一步造成IP的浪費(fèi)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和一個(gè)廣播地址，這兩個(gè)地址是不能進(jìn)行通信的，所以劃分的網(wǎng)絡(luò)越多，IP就浪費(fèi)的越多。

    3、DHCP

     DHCP可以根據(jù)需要來自動(dòng)的分配IP地址，長時(shí)間不用的IP就會(huì)回收以便再次分配出去。

    4、無類域間路由（CIDR）

     CIDR用于解決路由表龐大的問題，CIDR會(huì)將屬于一個(gè)子網(wǎng)的多條路由條目I匯總成一條路由以減少路由表的復(fù)雜度。

    5、加強(qiáng)地址管理

二、IPv6基本包頭

  IPv6的基本包頭相對(duì)于IPv4要減化了不少，其各項(xiàng)的含義如下：

    Version：版本，值為6；

    Traffic class：相當(dāng)于IPv4中的Service Type，用于標(biāo)識(shí)服務(wù)類型。

      PPP：表示IP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)，很少使用；

      D：若為0表示一般延遲，若為1表示為低延遲；

      T：若為0表示一般傳輸量，若為1表示高傳輸量；

      R：若為0表示為一般可靠度，若為1表示高可靠度。

    Flow Label：流標(biāo)簽，長度為20位，用于標(biāo)識(shí)同一數(shù)據(jù)流。

    PayloadLength：包的總長度，相當(dāng)于IPv4中的Package Length。

    Next header：包后面的上層協(xié)議，相當(dāng)于IPv4中的Protocol。

      1：ICMP

      4：IP

      6：TCP

      17：UDP

     除了以上的協(xié)議標(biāo)識(shí)外，Next header還可以是標(biāo)識(shí)擴(kuò)展頭，后面會(huì)介紹。

    Hop Limit：相當(dāng)于IPv4的TTL,取值范圍1-255。

三、IPv6擴(kuò)展頭

  擴(kuò)展頭位于IPv6的基本頭于四層段頭之間的位置。

  IPv6中定義了6大選項(xiàng)擴(kuò)展頭：逐跳選項(xiàng)頭、選路頭、分段頭、目的地選項(xiàng)頭、身份驗(yàn)證頭（AH）頭，封裝安全性凈荷（ESP）頭。

  擴(kuò)展頭用于實(shí)現(xiàn)IPv6中的擴(kuò)展功能，由于IPv6尚未普及各個(gè)擴(kuò)展頭的功能就不此描述了，下面看一下各個(gè)擴(kuò)展頭在Next header字段中所對(duì)應(yīng)的值

    0：逐跳頭

    43：選路頭

    44：分段頭

    51：身份驗(yàn)證頭

    52：封裝安全性凈荷頭

    59：沒有下一跳

    60：目的地選項(xiàng)頭

  RFC1883規(guī)定，擴(kuò)展頭鏈接應(yīng)按以下順序：

    1、IPv6基礎(chǔ)頭

   2、逐跳選項(xiàng)頭

    3、目的地選項(xiàng)頭

    4、選路頭

    5、分段頭

    6、身份驗(yàn)證頭

    7、封裝安全性凈荷頭

四、IPv6編址

  IPv6采用128位二進(jìn)數(shù)值來標(biāo)識(shí)地址信息，為了簡化書寫和記憶的難度，將其轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)值。

  IPv6地址的表示法有三種，分別是：

    1、首選格式

     直接將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。

    2、壓縮表示

     方法1：前導(dǎo)0省略。

     方法2：連續(xù)兩個(gè)冒號(hào)之間的0可以省略，直接用兩個(gè)冒號(hào)即可，如“::”，但一個(gè)IPv6地址只能使用一次，否則會(huì)發(fā)生混淆。

  IPv6地址分單播地址、組播地址、任意播地址。

    1、單播地址

     單播地址就是可以在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行通信的地址。單播的范圍為：2000::/4-3fff::/4。

    2、鏈路本地地址

     用于同一個(gè)鏈路上的相鄰節(jié)點(diǎn)之間通信，相當(dāng)于IPv4里面的169.254.0.0/16地址。IPv6的路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)鏈路本地地址的數(shù)據(jù)包。其前綴為FE80::/64，其前綴是固定不變的。

    3、站點(diǎn)本地地址

     對(duì)于無法訪問internet的本地網(wǎng)絡(luò)，可以使用站點(diǎn)本地地址，這個(gè)相當(dāng)于IPv4里面的私有地址。前綴是FEC0::/48。站點(diǎn)本地址址已被收回，其原因是IPv6數(shù)據(jù)足夠多，不需要私有地址來節(jié)省空間了。

    4、回環(huán)地址

     回環(huán)地址::1用于標(biāo)識(shí)一個(gè)回環(huán)接口，可以使一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以給自己發(fā)送數(shù)據(jù)包。相當(dāng)于IPv4的回環(huán)地址127.0.0.1。

文章題目：IP地址之IPv6
瀏覽路徑：http://m.newbst.com/article44/gejgee.html

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