四、网络层(四)IPv6
目录
4.1 IPv6的主要特点
4.2 IPv6地址
4.3 从IPv4到IPv6过渡
4.1 IPv6的主要特点
解决IP地址耗尽问题的措施有以下3种
- 采用无分类域间路由,使IP地址的分配更加合理。
- 采用网络地址转换NAT以节省全球IP地址。
- 采用具有更大地址空间的新版本的IP协议IPv6。(IPv6从根本上解决问题)
IPv6引进的主要变化
- 更大的地址空间。地址空间从IPv4的32bit扩大到IPv6的128bit。
- 拓展的地址层次结构。可划分为更多的层次,这样可以更好地反映出因特网的拓扑结构,使得寻址和路由层次的设计更具有灵活性。
- 灵活的首部格式。与IPv4首部并不兼容。IPv6定义了许多可选的拓展首部,不仅可提供比IPv4更多的功能,而且还可以提高路由器的处理效率,因为路由器对逐跳拓展首部外的其他拓展首部都不进行处理。
- 改进的选项。IPv6允许数据报包含有选项的控制信息,因而可以包含一些新的选项。然而IPv4规定的选项却是固定不变的。
- 允许协议继续扩充。而IPv4的功能却是固定不变的。
- 支持即插即用。即自动配置,IPv6支持主机或路由器自动配置IPv6地址及其他网络配置参数。因此IPv6不需要使用DHCP。
- 支持资源的预分配。IPv6能为实时音视频等要求保证一定带宽和时延的应用,提供更好的服务质量保证。支持QoS,以满足实时、多媒体通信的需要。
- IPv6不允许分片
- IPv6首部长度必须是8B的整数倍,而IPv4首部是4B的整数倍。
- 增大了安全性。身份验证和保密功能是IPv6的关键特征。
- IPv6分组头包含8个域。IPv4是12个域。
- IPv6没有校验和字段。
4.2 IPv6地址
IPv6数据报的目的地址可以是以下三种基本类型地址之一:
- 单播。单播就是传统的点对点通信。
- 多播。多播就是一点对多点的通信,分组被交付到一组计算机的每台计算机。
- 任播。这是IPv6增加的一种类型。任播的的目的地址是一组计算机,但数据报在交付时只交付给其中的一台,通常是距离最近的一台。
IPv6地址的表示方法
- 采用冒号十六进制记法(IPv4是点分十进制)
- 左侧零省略允许把数字左边的零省略,但至少要留一个数字。
- 一次零压缩当有一串连续的零时,允许零压缩,用(::)取代。
4.3 从IPv4到IPv6过渡
IPv4向IPv6过渡只能采用逐步演进的办法,同时还必须使新安装的IPv6系统能够向后兼容。IPv6系统必须能够接收和转发IPv4数据报,并且能够为IPv4数据报选择路由。
两种策略
双协议栈技术是指在一台设备上同时装有IPv4和IPv6协议栈,这台设备既能和IPv4网络通信,又能和IPv6网络通信。双协议栈的设备在和IPv6设备通信时采用IPv6地址,而和IPv4设备通信时采用IPv4地址。
隧道技术是将整个IPv6数据报封装到IPv4数据报的数据部分,使IPv6数据报可以在IPv4网络的IPv6数据报专用隧道中传输。