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前言#xff1a;
一、IPV6的由来
二、什么是IPV6地址#xff1f;
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前言
一、IPV6的由来
二、什么是IPV6地址
IPV6地址结构 前言 IPV6Internet Protocol Version 6是网络层协议的第二代标准协议也被称为IPngIP Next Generation它所在的网络层提供了无连接的数据传输服务。IPv6是IETF设计的一套规范是IPv4的升级版本。它解决了目前IPv4存在的许多不足之处IPv6和IPv4之间最显著的区别就是IP地址长度从原来的32位升级为128位。IPv6以其简化的报文头格式、充足的地址空间、层次化的地址结构、灵活的扩展头、增强的邻居发现机制将在未来的市场竞争中充满活力。
一、IPV6的由来 IPInternet Protocol是TCP/IP协议族中的网络层协议。网络层协议主要工作是借助路由表负责处理IP数据报在网络中的传输。IPv4协议是目前广泛部署的因特网协议。在因特网发展初期IPv4以其协议简单、易于实现、互操作性好的优势而得到快速发展。但随着网络的迅猛发展地址短缺问题的显现IETF曾提出过IPv6、IPv7、IPv8、IPv9等四个草案并希望其中的一种协议能够替代IPv4。经过充分的讨论IETF最终选择IPv6并替代IPv4而IPv7、IPv8、IPv9也就从此销声匿迹。 以上是IPV6大致的演进阶段图。
二、什么是IPV6地址 IPV6地址由网络前缀和接口标识两个部分组成。网络前缀有n位相当于IPv4地址中的网络ID接口标识有128-n比特相当于IPv4地址中的主机ID。网络前缀相当于IPV4中的网络位用来标识和区分不同的网络范围接口标识就还是在这个网络范围内去区分不同的主机。
IPV6地址结构
一个IPv6地址可以分为如下两部分
网络前缀n比特相当于IPv4地址中的网络ID接口标识128-n比特相当于IPv4地址中的主机ID 具体表示方法 IPv6地址总长度为128比特表示为X:X:X:X:X:X:X:X, 每个X代表4个十六进制值字符以冒号分隔通常分为8组每组为4个十六进制数的形式每组十六进制数间用冒号分隔。同样是为了方便书写和人为的区分。
IPV6提供了压缩格式。例FC00:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B这是IPv6地址的首选格式。具体压缩规则如下
每组中的前导“0”都可以省略所以上述地址可写为FC00:0:130F:0:0:9C0:876A:130B注只有每组前导位为“0”才能省略如果一组数值都为0则直接补0。地址中包含的连续两个或多个均为0的组可以用双冒号“::”来代替所以上述地址又可以进一步简写为FC00:0:130F::9C0:876A:130B。注在一个IPv6地址中只能使用一次双冒号“::”否则当计算机将压缩后的地址恢复成128位时无法确定每个“::”代表0的个数。
补充
由于无法在短时间内将网络中的全部系统从IPv4升级到IPv6。最有效的过渡方案便是IPv6地址支持内嵌IPv4地址。啥意思呢就是说可以使用IPV6的地址格式来表示一个IPV4的地址换句话说就是把IPv4地址转变为了一种特殊形式的IPv6地址X:X:X:X:X:X:d.d.d.d , 其中X:X:X:X:X:X的前80位设为0后16位设为1然后再跟IPv4地址。例如IPv4地址是192.168.0.1那么嵌入在IPv6协议中呈现的地址为::FFFF:192.168.0.1。对于IPv6单播地址来说如果地址的前三bit不是000则接口标识必须为64位如果地址的前三位是000则没有此限制。关于这一点可能是因为IPV6相关的一些协议是默认以64位接口标识设计的所以希望用户使用接口标识64位的IPV6地址
接口标识可通过三种方法生成手工配置、系统通过软件自动生成或IEEE EUI-64规范生成其中通常使用的是IEEE EUI-64规范生成。
IEEE EUI-64规范是将接口的MAC地址转换为IPv6接口标识的过程。
如下图所示MAC地址的前24位用c表示的部分为公司标识后24位用m表示的部分为扩展标识符。从高位数第7位是0表示了MAC地址本地唯一。
转换的第一步将FFFE插入MAC地址的公司标识和扩展标识符之间第二步将从高位数第7位的0改为1表示此接口标识全球唯一。 FFFE转换为二进制等于1111111111111110同时因为MAC地址本身就是一个全球唯一的地址经过这样转换后的IPV6地址也将同样全球唯一。
这种由MAC地址产生IPv6地址接口标识的方法可以减少配置的工作量尤其是当采用无状态地址自动配置时只需要获取一个IPv6前缀就可以与接口标识形成IPv6地址。但是使用这种方式最大的缺点是任何人都可以通过二层MAC地址推算出三层IPv6地址。
最后简单对比一下IPV4地址和IPV6地址
