下一代互联网,ipv6

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1、第三章IPv6及其过渡技术3.1概述3.2IPv6协议3.3IPv4/IPv6过渡技术3.1概述3.1.1IPv4协议的不足随着Internet的飞速发展和网络规模不断扩大，IPv4协议逐渐显露出不足：（1）IP地址枯竭IPv4协议的地址长度32位，这对于全球用户远远不够。由于历史的原因，各国IP地址分配不均衡的现象非常严重。目前，我国能分配到的IP地址不足2亿。（2）缺乏服务质量（QoS）保证尽管IPv4设置了TOS字段，但几乎所有的IPv4路由器都不支持该字段。实时性不强，对移动业务的支持不足。（3）缺

2、乏安全性IPv4几乎没有安全性考虑，分组承载的信息易被泄露，分组的合法性也难以得到认证。3.1概述（4）路由效率低。随着Internet的规模不断扩大，IPv4的路由表越来越庞大，路由效率越来越低。（5）分组头部复杂。可变长的头部、选项、部分实际几乎不使用的字段，使路由器不能迅速处理分组。3.1.2IPv6协议的新特性（1）l28位地址空间l28位地址空间彻底解决了IPv4地址匮乏的问题。这样庞大的地址空间几乎可以让全世界所有的通信设备、移动设备及其他设备如电视、电话、手机甚至手表、冰箱都可以拥有一个IP地

3、址。（2）简化协议报头IPv4采用固定的报头，仅含有8个字段（IPv6有13个字段），有效减少了路由器对报头的处理开销。3.1概述（3）完善的QoS。IPv6协议采用业务流的概念保证服务质量。IPv6报头中定义了“流标签”字段，路由器接收到数据包后，可以通过验证流标签知道分组的QoS需求。（4）良好的安全性。IPv6协议支持IPSec。IPv6包含两个提供安全保证的扩展报头：认证报头(AH)和封装安全有效载荷报头(ESP)，认证报头定义了数据认证的应用方法，封装安全有效载荷报头提供了网络层数据加密的方法。（

4、5）高效的路由。IPv6通过网络地址的层次划分，抑制了路由表的膨胀从而提升了查询路由表的效率和IP分组的转发速度。3.2.1IPv6地址（1）IPv6地址表示方法标准格式将128位地址按16位划分为8段，每段用冒号隔开。每段16位表示为一个4位的十六进制数，十六进制字符不区分大小写。假设一个128位的二进制IPv6地址为：0010000010000010000100001000010010000100010000000000000000000000000000000000000000000000000000

5、0000000000001000001011100001010000将每段转换为一个4位的十六进制数，并用冒号隔开：2082:1084:8440:0000:0000:0000:0020:B850压缩格式使用标准格式时，IPv6地址中大都包含大量的“0”，甚至整段都是0。为了简化输入可将整段的“0”压缩为一个。上述地址可简化为：2082:1084:8440:0:0:0:20:B850当地址中存在一段或多段连续为0时，为了缩短地址长度，可用“：：”(两个冒号）表示，一个IPv6地址中只允许出现一个“：：”。上述

6、地址可进一步简化为：2082:1084:8440::20:B8503.2IPv6协议内嵌IPv4地址的格式这种地址表示方法用于IPv4/IPv6的过渡技术。在IPv4和IPv6节点混合的网络环境下，将IPv4地址嵌入在IPv6地址中，即X:X:X:X:X:X:d.d.d.d。其中6个X是地址的高阶16位字段，4个d为标准IPv4地址。内嵌IPv4地址的IPv6地址形式包括如下两种：①IPv4映射地址如：0:0:0:0:0:FFFF:192.168.37.10或::FFFF:192.168.37.10②IPv

7、4兼容地址如：0:0:0:0:0:0:192.168.37.10或::192.168.37.103.2IPv6协议3.2IPv6协议（2）IPv6地址类型单播地址单播地址表示单个主机或一台主机的单个接口的IPv6地址。若一台主机如果拥有多个接口，则为每个接口分配一个单播IPv6地址。IPv6单播地址主要包括下面几种：①聚合的全球单播地址聚合的全球单播地址的格式的前3位固定为001，相当于IPv4公网地址。其结构如下：FP：3位，前缀格式，值为“010”，表示聚合的全球单播地址。TLAID：13位，顶级聚合标

8、识符，表示路由分级结构中的最顶层。RES：8位，保留字段，现阶段通常设置为零。NLAID：24位，下一级聚合标识符；拥有一个TLAID的机构同时拥有了24位的NLAID空间。SLAID：16位，站点级聚合标识符，用于创建机构的本地寻址分级结构和标识子网，相当于IPv4中子网。InterfaceID：64位，接口标识符，用于标识在一条链路上的接口。3.2IPv6协议②链路本地地址链路本地地址是一种使用受限的地址，仅