第十二章 IPv6.pptVIP

计算机网络、路由及交换技术 第十二章 IPv6 背景 原因 IP地址空间的问题 IPv4地址在可预见的未来中即将被耗尽 分配原则问题（A、B、C类，大量浪费） 地域问题（北美占用3/4，中国仅有3000万个） 标准 IETF（Internet Engineering Task Force ），1990年开始规划，1998年正式国际标准 应用 对制造商而然有优势 时间跨度较大，IPv6解决的问题和当前互联网面临的问题的偏差，难以对互联网产生革命性的影响 IPv4地址复用方案相比，无明显优势 IPv6的特点 IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的96次方倍； 灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度。 IPV6简化了报文头部格式，字段只有7个，加快报文转发，提高了吞吐量； 提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性。 支持更多的服务类型； 允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。 IPv6的优势 IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32，即有2^32-1（符号^表示升幂，下同）个地址；而IPv6中IP地址的长度为128，即有2^128-1个地址。 IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。 IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（Flow Control），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的网络平台。 IPv6加入了对自动配置（Auto Configuration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。 IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。 编址方案 长度：128位长，地址空间：2128个IP地址 编址方案 通常分作8组每组4个十六进制的形式，如果4个数字都是零，可省略 例1：2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 例2：2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344 2001:0db8:85a3::1319:8a2e:0370:7344 例3：2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:0::0:1428:57ab 2001:0DB8::1428:57ab 例4：2001::25de::cade（不合法） IPv4映射地址： 例5：ffff:192.168.1.1等价于::ffff:c0a8:5959 IPv4一致地址 ::192.168.1.1 IPv6地址的分类 单播（unicast） 单播地址标示一个网络接口。协议会把送往地址的封包投送给其接口。 任播（anycast） 任播地址用于指定给一群接口，通常这些接口属于不同的节点。若封包被送到一个任播地址时，则会被转送到成员中的其中之一 通常会根据路由协议，选择 “最近” 的成员。一般用来找寻网络中可用的服务器。 任播地址通常无法轻易分别：它们拥有和正常单播地址一样的结构 任播地址通常可用来代替IPv4的广播地址。 多播（multicast） 多播地址也被指定到一群不同的接口，送到多播地址的封包会被传送到所有的地址 多播地址由皆为一的字节起始，亦即：它们的前置为 FF00::/8 特殊地址 未指定地址 ::/128 － 所有位皆为零的地址称作未指定地址。这个地址不可指定给某个网络接口，并且只有在主机尚未知道其来源 IP 时，才会用于软件中。 Link local地址 ::1/128 － 是一种单播回绕地址，相当于相当于 IPv4 中的 127.0.0.1 多播地址 ff00::/8 IPv4转译地址 2001::/32，用于Teredo Tunneling，一种通过网络地址转换器 (NAT) 发送 IPv4 封装的 IPv6 数据包的 IPv6 转换技术 2002::/16，用于6to4 IPv6封包 IP