文档介绍：IPv6原理及演进
内容介绍
IP地址现状
IPv6 地址介绍
IPv6 报文结构
ICMPv6 协议
ND 邻居发现协议
IPv6 协议栈
IPv6 演进技术
IPv6 其他基本技术
互连网面临的挑战
挑战之一
挑战之二
挑战之三
挑战之四
挑战之五
挑战之六
需要更大的通信能力,使人们拥有更多有价值的服务和应用
IPv4剩余可分配地址严重不足,影响互连网深化发展
“尽力而为”服务,质量没有保证
网络安全保护能力有限,存在隐患
数字鸿沟扩大,互连网普及受阻
如何推陈出新,提供更有价值的服务,避免走入死胡同
谁来拯救互连网,谁可堪当重任,IPv4、IPv6、还是其他?
IPv4怎么了
IP地址濒临枯竭,
且分配不合理
核心路由表迅猛膨胀,
路由器负荷加重
IPv4对QoS
支持不够好
互连网安全性很差
?两年后。。。
IP地址真的会枯竭吗
? 互连网无限美好的时代是否会结束
?网络大拥堵、断网潮真的会来临吗
?
我们怎么办?可
否寄望于IPv6
IPv6凭什么成为互连网新宠
几乎无限的地址空间
简单是美
扩展为先
层次划分
即插即用
QoS保证
移动便捷
贴身安全
几乎无限的地址空
间,全世界的每一
粒沙子都会有相对
应的一个IP地址
简化固定报文头,提高效率
灵活的扩展报头,协议易扩展
地址格式更具层次性,便于路由聚合
无状态自动配置,实现即插即用
网络层的IPSec认证与加密,端到端安全
新增流标记域,提供QoS保证
有效支持移动网络、实时通信
IPv6地址介绍-地址概述
为什么IPv6协议的地址长度是128位?
芯片设计中数值的表示是全用“0”、“1”代表,CPU处理字长发展到现在分别经历了4位、8位、16位、32位、64位等
当数据能用2的指数次幂字长位的二进制数表示时,CPU对数值的处理效率最高
IPv4地址对应的是32比特字长就是因为当时的互联网上的主机CPU字长为32位
从处理效率和未来网络扩展性上考虑,将IPv6的地址长度定为128位是十分合适的
IPv6的128位地址是一个什么概念?
共有2的128次方幂个不同的IPv6地址
地球上每一粒沙子都会有一个IP地址
在可预见的很长时期内,IPv6地址耗尽的机会是很小的
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IPv4有(232)= 4,294,967,296个地址,约等于43亿
IPv6有(2128 = 296x232 ) 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456个地址(340万亿万亿万亿个地址),相当于地球表面每平方米可以分配到67万亿个地址
如果1个IPv4地址=1克,那么所有IPv4 地址相当于上海金茂大厦重量的2/3
那么对于 IPv6………
所有 IPv6地址将会是 1000,000,000 地球的重量
IPv6地址介绍-地址空间
IPv6地址介绍-地址结构
IPv6地址= 前缀+ 接口标识
前缀:相当于v4地址中的网络ID
接口标识:相当于v4地址中的主机ID
本地链路地址: FE80::5ED9:98FF:FECA:A298
全球单播地址: 2001:A304:6101:0001:5ED9:98FF:FECA:A298
5ED9:98FF:FECA:A298
前缀
接口标识
IPv6前缀
2001:A304:6101:0001:
接口ID如何生成
由IEEE EUI-64规范自动生成
将48比特的MAC地址转化为64比特的接口ID
48比特的MAC地址(其中的c是公司标识,0表示MAC是本地唯一的,g标识MAC是单独/组地址,m就是扩展标识符)
转化后的64比特的接口ID(插入FFFE,将表示本地的0改成1,表示为全球的)
设备随机生成
手工配置
固定值: 0xFFFE
1:表示全球的
g=0,表示单播地址
IPv6地址介绍-地址格式
完整的IPv6地址格式是
由IPv6地址加上前缀长
度来表示
内嵌IPv4地址的格式
IPv6地址的其它部分(不包括IPv4地址的部分)可以采用
首选或者压缩格式
IPv6地址中内嵌的IPv4地址采用IPv4的十进制表示方法
地址前缀长度用“/xx”来表示
例如:0:0:0:0:0:0:
压缩格式
若以零开头可以省略,连续全零的组可用“::”表示,如:
1:2::ACDE:….
一个地址中::只能出现一次
地址前缀长度用“/xx”来表示
例如: 2001:410:0:1::45ff/64
首选格式
用十六进制表示,如:FE08:….
4个数字一组(16bits),中间用“: ”隔开,如:2001:1