出现背景: 现今IPV4的公网地址紧张,即将耗尽,限制了IP技术的发展,所以为了满足未来的需求,IPV6就出现了。 组成结构 区别:IPv4的地址长度32位,采用点分十进制;IPv6的地址长度是128位,采用冒分十六进制。 冒分十六进制: 格式为X:X:X:X:X:X:X:X。每个“X”表地址重点16bit,以十六进制表示。 例1:AC12:1562:0210:0000:0000:C351:021C:FF56 压缩格式: 在这种表示方法中每个“X”的前导“0”都是可以省略的; 一个IPV6地址中可能中间有很长一段为“0”,可以将这连续的“0”压缩为一个“::”(但只能压缩一次) 例2:AC12:1562:210::C351:21C:FF56 ### 华为IPV6数通笔记知识点梳理 #### 一、IPv6出现背景与必要性 - **IPV4地址资源枯竭**:随着互联网的快速发展,IPv4的公网地址资源日益紧张,已接近耗尽的状态。IPv4采用32位地址长度,导致其地址数量有限。 - **技术发展的需求**:为了满足未来互联网技术的发展,特别是移动互联网、物联网等新兴领域的快速增长需求,需要引入更大地址空间的IPv6。 #### 二、IPv6地址表示方法 - **IPv6地址长度**:IPv6地址长度为128位,比IPv4的32位地址显著增加,极大地扩展了地址空间。 - **冒分十六进制表示法**:IPv6地址采用冒分十六进制表示,格式为`X:X:X:X:X:X:X:X`,每个`X`代表16位的地址段,用十六进制表示。 - **示例**:`AC12:1562:0210:0000:0000:C351:021C:FF56` - **地址压缩**:IPv6地址允许省略每个16位段前面的零,并且可以通过双冒号`::`来表示连续的一段或多段零,但每个地址中只能有一个这样的压缩表示。 - **示例**:`AC12:1562:210::C351:21C:FF56` #### 三、IPv6技术特点 - **巨大的地址空间**:采用128位地址,几乎无限的地址空间。 - **精简报文结构**:IPv6简化了报文头部的设计,提高了处理效率。 - **自动配置与重新编址**:支持主机自动获取地址,简化网络管理。 - **层次化网络编址**:利用巨大的地址空间实现更高效、灵活的路由聚合。 - **端到端安全**:支持IPsec,增强了网络层的安全性。 - **增强的QoS支持**:流标签字段可以标识不同的数据流,支持高级别的服务质量控制。 - **移动性支持**:通过扩展报头支持移动性和多播特性。 #### 四、IPv6报文结构 - **基本报头**:固定大小为40字节,包含版本号、流类别、流标签、有效载荷长度、下一报头、跳数限制、源地址和目的地址等字段。 - **版本号**:IPv6版本号为6。 - **流类别**:等同于IPv4中的ToS字段,用于标识数据报的优先级。 - **流标签**:用于区分实时流量,帮助实现QoS。 - **有效载荷长度**:指示IPv6包之后的数据长度。 - **下一报头**:指示下一个扩展报头类型或上层协议类型。 - **跳数限制**:类似于IPv4的TTL值。 - **源地址**与**目的地址**:分别标识发送方和接收方的IPv6地址。 - **扩展报头**:扩展报头为可选字段,根据需要添加。 - **NextHeader**:指示下一个扩展报头或上层协议类型。 - **ExtensionHeaderLength**:扩展报头的长度。 - **ExtensionHeadData**:扩展报头的具体数据。 - **扩展报头种类**:常见的扩展报头包括路由报头、分段报头、认证报头等。 #### 五、IPv6地址类型 - **单播地址**:标识单个接口,报文只发送到特定接口。 - **组播地址**:标识多个接口,报文会被发送到所有标识的接口。 - **任播地址**:标识一组接口,报文将被发送到其中路由意义最近的一个接口。 - **特殊地址**: - **全球单播地址**:`2000::/3` - **唯一本地地址**:`FC00::/7` - **链路本地地址**:`FE80::/10` - **组播地址**:`FF00::/8` - **未指定地址**:`::/128` - **环回地址**:`::1/128` IPv6作为下一代互联网协议标准,不仅解决了IPv4地址枯竭的问题,还带来了诸多技术创新,为互联网的发展奠定了坚实的基础。
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