《网络历年简答题总结》
本资源聚焦于研究生高级计算机网络考试，特别是关于IPV4与IPV6的深入理解，对于备考者来说是极为重要的参考资料。以下将详细阐述其中的关键知识点。
IPV4面临的挑战主要包括地址资源的枯竭、路由处理效率低下以及服务质量(QoS)的缺乏。为解决这些问题，IPV6应运而生，其主要特点包括：
1. **巨大的地址空间**：IPV6采用128位地址，提供了近乎无限的地址数量，有效解决了IPV4地址耗尽的问题。
2. **全球可达性**：每一个IPV6地址都能在全球范围内唯一标识一个网络接口，实现了全球范围的直接寻址。
3. **编址层次等级**：IPV6的地址结构便于路由聚合，提高了路由效率。
4. **路由聚合**：通过地址结构优化，减少路由器需要存储的路由表项，提升了路由效率。
5. **多重地址**：一个接口可以拥有多个IPV6地址，增强了网络配置的灵活性。
6. **无状态地址自动配置**：设备可以自动获取地址，无需人工干预，简化了网络管理。
7. **重新编址**：在网络拓扑变化时，设备可以自动更新其IP地址，确保通信的连续性。
8. **多播和任播技术**：多播用于一对多通信，任播则指向最近的服务提供者，优化了资源分配和传输效率。
9. **高效首部**：IPV6固定长度的首部设计，利于硬件加速处理。
10. **流标识、扩展首部、移动性、安全性、平稳过渡**：IPV6支持流量控制、增强安全性、支持移动终端，并能平滑地从IPV4过渡。
IPV6的地址编址技术主要包括三种方式：无状态自动配置、手动配置和有状态自动配置。无状态自动配置是IPV6的一大创新，它允许设备在不依赖DHCP服务器的情况下自动获得全局唯一的IP地址，同时保证了地址的唯一性和网络的稳定性。
IPV4路由器效率低的原因在于路由表的庞大、地址结构的不规则、首部长度可变等因素。IPV6通过路由聚合、多重地址、无状态地址自动配置等方法显著提升了路由器的处理效率。
在IPV6的地址表示中，128位地址分为8个16位段，使用冒号分隔。特殊地址如无指定地址(::/128)、回环地址(:1/128)、本地链路地址(FE80::/10)和本地站点地址(FEC0::/10)等都有特定用途。IPV4兼容的IPV6地址和映射的IPV6地址则分别用于与IPV4网络的交互。
在地址配置过程中，EUI-64技术将48位以太网MAC地址转换为64位的接口ID，用于生成本地链路地址。CERNET IPV6实验床的地址结构则揭示了地址的层次化分配和区域定位。
至于IPV6分组的扩展首部，其顺序依次为：基本首部、跳到跳选项扩展首部、目的选项扩展首部、源路由选择扩展首部、分片扩展首部、认证扩展首部、封装安全载荷扩展首部、目的选项扩展首部，最后是上层协议首部。
IPV6无状态地址自动配置的过程包括生成本地链路地址、验证唯一性、获取配置信息和配置地址。这一过程不仅简化了网络管理，还增强了网络的安全性。
IPV6作为IPV4的升级，其设计旨在解决IPV4的局限性，提供更大的地址空间、更高效的路由和更好的服务质量，是未来互联网发展的关键。对于研究生高级计算机网络的学习者而言，深入理解和掌握IPV6的相关知识至关重要。
