IPv6产生背景和优势
1、IPv4地址空间不足 IPv4地址长度32bit,缓解措施有变长子网掩码CIDR和NAT;
2、互联网骨干路由器路由表庞大 IPv4地址分配不连续,无法进行路由汇总,影响转发效率
IPv6优势
1、IPv6地址空间巨大 IPv6地址长度128bit;
2、转发效率高、易于扩展 IPv6基本报头定长40字节、可选扩展报头易于扩展
3、安全性高 通过安全扩展报头实现IPsec加密和认证
4、层次化路由设计 顶级聚合、次级聚合、站点聚合
5、即插即用和流标签
IPv6地址表示方法
128bit分为8块,每块16bit通过4个16进制数表示,用冒号隔开,称为冒号分16进制表示法,
如2000:EAD8:99EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301;
简写规则:
(1)每块前导0可以省略
2000:00D8:09EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301可以简写为
2000:D8:9EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301;
(2)存在一组或几组连续都为0可以用双冒号表示
2000:0000:0000:CC3E:0000:9EFF:32DD:1301可以简写为
2000::CC3E:0:9EFF:32DD:1301
如果多处存在连续块都为0,只有一处可以用双冒号表示,其它每块用一个0表示;
IPv6地址分类
1、单播地址
(1)链路本地地址 FE80::/10
(2)全球单播地址 2000::/3
(3)唯一本地地址 FC00::/7
(4)特殊地址 ::和::1
2、组播地址
FFxy::/8
常见组播地址:
所有节点组播地址 FF02::1
所有路由器组播地址 FF02::2
所有OSPFv3路由器 FF02::5
所有OSPFv3 DR和BDR FF02::6
所有PIM路由器 FF02::D
被请求节点组播地址 FF02::1:FF00:0000/104 DAD重复地址检测和地址解析
3、任播地址
和单播地址一个地址空间,报文发送给距离自身最近的任播地址;
IPv6和IPv4报文格式比较
IPv6报文格式和IPv4报文的区别主要在于报头长度、分片功能、去掉校验和增加流标签;
1、IPv4报头长度不固定20-60字节,IPv6报头长度固定40字节;
IPv4报头不固定用到了IHL、总长度两个字段,IPv6报头定长就只需要一个长度字段;
2、IPv6报头去掉标识符、标志位和偏移量三个字段,通过IPv6的分片扩展报头实现;
3、IPv6报头去掉头部校验字段,增加流标签字段;
IPv6扩展报头
1、逐跳选项报头 0 用于巨型载荷、设备提示、资源预留RSVP
2、目的选项报头 60 用于移动IPv6
3、路由报头 43 用于源路由
4、分片报头 44 用于报文分片
5、AH报头 51 用于报文认证、完整性检查、防重放
6、ESP报头 50 用于报文认证、完整性检查、防重放和加密