IPv6概述

XHK987227

针对IP地址危机临时的解决方法
CIDR
一定程度能节省IPv4地址空间的使用
不能解决IPv4地址短缺
NAT
能缓解IPv4地址短缺的问题
一些端到端的应用，如VoIP会出问题
实现复杂，性能下降
DHCP
通过释放一段时间不用的IP，能部分缓解IPv4地址短缺
不能解决IPv4的地址短缺
IPV6的特点
更大的地址空间
更高效的路由基础
更好的安全型
移动性
更好的QoS

IPv6 巨大的地址空间
128 位的地址空间
340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 个地址!
IPV6地址由8个16进制字段构成
例如：
CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:2020
1030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B
2000:0:0:0:0:0:0:1

更高效的路由基础
在分配之初就考虑到骨干网汇总的问题，分配IPv6地址的时候，接入骨干网的ISP的地址空间是连续的
中间转发的路由器不再作分片和重组的工作
采用路径MTU发现机制，整个链路使用最小MTU发送数据
不再使用IPv4中的选项，改为扩展首部
只有在必要的时候路由器才处理扩展首部，而大部分的中间结点不需要检查和处理
IPv6的包头定长，容易硬件实现路由功能
IPv6的首部字段减少，路由器的处理更加高效
IPv6的安全性
对于IPv4设备来说，IPsec是可选项
IPsec在IPv6的设备中是必备的
IPv6通过扩展包头来实现IPsec
IPv6的移动性和QoS
IPv4设计时并未考虑移动
IPv6设计时就考虑到对移动特性的支持
IPv6引入“流”的概念提供对QoS的内置支持
流（flow)
从一个特定源发向一个特定(单播或者是组播)目的地的包序列，源点希望中间路由器对这些包进行特殊处理
IPv6利用流类别、流标签实现了强大的QoS

IPv6的地址
IPv6的地址表示
IPv6的单播地址
IPv6的组播地址
IPv6的任播地址
IPv6的接口标志
IPv6的地址表示
IPv6的地址将每段转换为十六进制数，并用冒号隔开
2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff表示
压缩表示
去掉不必要的0
                    2001:410:0:1:0:0:0:45ff
::表示多个连续的0
                    2001:410:0:1::45ff
IPv6单播地址
全局单播地址
链路本地地址
站点本地地址
特殊IPv6地址
兼容性地址
IPv6的全局单播地址
相当于IPv4的公网IP
首部3位001
45位Global Routing Prefix可以反映全球ISP的层次结构
TLA ID顶级汇聚标识符
Res 为未来扩展TLA ID或NLA ID的长度而保留的位
NLA ID下一级汇聚标识符
SLA ID 站点汇聚标识符
接口标识位64位
IPv6地址分配机构
目前由IANA负责进行IPv6地址的分配，主要由三个地方组织来执行:
欧洲地区的RIPE-NCC(
www.ripe.net
)
北美地区的INTERNIC(
www.internic.net
)
亚太地区的APNIC(
www.apnic.net
)
链路本地地址
每个设备的接口在启动IPv6的时候会自动配置一个链路本地地址
IPv6的“邻居发现”机制要用到IPv6的链路本地地址
链路本地地址以“FE80”开头
Interface ID是通过EUI－64自动生成
路由器绝不会转发链路本地地址
站点本地地址
相当于IPv4中的私网地址
不会路由到公网上
前缀为FEC0::/10
用于打印机,交换机的管理地址等
在IPv6大规模实现时,站点本地地址将不复使用
特殊IPv6地址和兼容地址
特殊IPv6地址
未指定地址 0:0:0:0:0:0:0:0 或 :: 相当于IPv4的0.0.0.0
环回地址（0:0:0:0:0:0:0:1 或 ::1）标识一个环回接口 ,相当于IPv4的127.0.0.1
兼容地址
与 IPv4 兼容的地址，0:0:0:0:0:0:w.x.y.z 或 ::w.x.y.z
IPv4 映射地址，0:0:0:0:0:FFFF:w.x.y.z 或 ::FFFF:w.x.y.z
6to4 地址用于IPv4的网络上传送IPv6的包
其它
IPv6 组播地址
组播的特点
任何节点能够是一个组播组的成员。
一个源节点可以发送数据包到组播组
组播组的所有成员收到发往该组的数据包
组播地址在IPv6包中不能用作源地址或出现在任何选路头中  
IPv6中的组播地址结构，其最高位前8位为1
Flags字段四位，目前只用了最后一位，此位为0，则是一个永久组播地址，1是临时组播地址
范围（scope ）
0：预留 ；     1：节点本地范围；   2：本地链路范围
5：本地站点范围 ；                         8：组织本地范围
E：全球范围；                                 F：预留。
IPv6的任播地址
任播地址是IPv6特有的地址类型，它用来标识一组网络接口
路由器会将目标地址是任播地址的数据包发送给距离本路由器最近的一个网络接口 (一对一组中的一个)
任播地址不能用作IPv6 包的源地址
如果一个全局单播地址被指定给多于一个接口，那么该地址就成为了任播地址
源节点不需要关心如何选择最近的任播节点，这个工作由路由系统完成
当路由发生变化时，发往同一个任播地址的包可能会被发往不同的任播节点
目前，任播地址不能指定给IPv6 主机，只能指定给IPv6 路由器
IPv6的接口标识
三种方式可以生成IPv6的接口标识
由扩展唯一标识符EUI-64派生出来的64位接口标识符
随机生成的接口标识符随时间而更改，以提供一定的隐蔽性
在全状态地址自动配置过程中分配的接口标识符（IPv6的DHCP）
临时地址接口标识符
从存储中检索历史信息值，取适配器的 EUI-64 地址
根据步骤 1 中的两个值通过哈希算法（MD5）计算出一个固定的值
将步骤 2 中计算出的 MD5 哈希的最后 64 位保存为历史信息值，用于下一次接口标识符计算
取出步骤 2 中计算出的 MD5 哈希的前 64 位，并将第七位设为 0。第七位对应于 U/L 位，该位设置为 0 时表示一个本地管理的 IPv6 接口标识符，得到的结果就是 IPv6 接口标识符
IPv6的DHCP自动分配的接口标识符

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/71987/showart_1271212.html