(chap4 IP协议) IPV6(IP version 6)
1. 定义
IPv6 是为了根本解决 IPv4 地址耗尽的问题而被标准化的网际协议。IPv4 的地址长度为 4 个 8 位字节,即 32 比特。而 IPv6 的地址长度则是原来的 4 倍,即 128 比特,一般写成 8 个 16 位字节。
eg. FEDC:BA98: 7654: 3210:FEDC:BA98: 7654: 3210
1.1 IPv6 的特点
- 扩大与路由控制表的聚合。
- 性能提升。包首部长度采用固定的值(40字节),不再采用首部检验码。简化首部结构,减轻路由器负担。路由器不再做分片处理。
- 支持即插即用功能。即使没有DHCP服务器也可以实现自动分配 IP 地址。
- 认证与加密功能。应对伪造 IP 地址的网络安全功能以及防止线路窃听的功能。
- 多播、Mobile IP 成为扩展功能。
1.2 IPv6 中 IP 地址的标记方法
- 一般将 128 比特 IP 地址以每 16 比特为一组,每组用冒号(“:”)隔开进行标记。
- 而且如果出现连续的 0 时还可以将这些 0 省略,并用两个冒号(“::”)隔开。但是,一个 IP 地址中只允许出现一次两个连续的冒号。eg. 1080: 0: 0: 0:8:800:200c:417A->1080 : : 8 : 800: 200c: 417A
2. IPv6 地址的结构
- 类似 IPv4,也是通过 IP 地址的前几位标识 IP 地址的种类。
- 在互联网通信中,使用一种全局的单播地址。它是互联网中唯一的一个地址,不需要正式分配 IP 地址。
2. 1全局单播地址
指世界上唯一的一个地址。它是互联网通信以及各个域内部通信中最为常用的一个 IPv6 地址。
- 格式:现在 IPv6 的网络中所使用的格式为,n = 48,m = 16 以及 128 - n - m = 64。即前 64 比特为网络标识,后 64 比特为主机标识。
2.2 链路本地单播地址
指在同一个数据链路内唯一的地址。它用于不经过路由器,在同一个链路中的通信。通常接口 ID 保存 64 比特版的 MAC 地址。
2.3 唯一本地地址
唯一本地地址是不进行互联网通信时所用的地址。
唯一本地地址虽然不会与互联网连接,但是也会尽可能地随机生成一个唯一的全局 ID。
L 通常被置为 1
全局 ID 的值随机决定
子网 ID 是指该域子网地址
接口 ID 即为接口的 ID
3. IPv6 分段处理IPv6 的分片处理只在作为起点的发送端主机上进行,路由器不参与分片。
IPv6 中最小 MTU 为 1280 字节,因此,在嵌入式系统中对于那些有一定系统资源限制的设备来说,不需要进行“路径 MTU 发现”,而是在发送 IP 包时直接以 1280 字节为单位分片送出。
4. IP 协议相关技术
IP 旨在让最终目标主机收到数据包,但是在这一过程中仅仅有 IP 是无法实现通信的。必须还有能够解析主机名称和 MAC 地址的功能,以及数据包在发送过程中异常情况处理的功能。
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