IPv6

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IPv6的简介

IPv6的出现是为了从根本上解决IPv4地址耗尽的问题（IPv4地址早在2011年就正式耗尽了）。IPv4版本的IP地址只有4字节大小，即32位长度的IP地址。IPv6版本的IP地址有16字节大小，即128位的长度。

从IPv4迁移到IPv6是一项非常困难的工作。因为，这需要所有的主机和路由器的IP地址都进行重新设置。当然，IPv6的出现还想解决IPv4版本所存在的大多数缺陷。

IPv6数据报格式

IPv6的特点

• IPv6的出现，势必导致IP地址的增多以及路由控制表的增大
• 包首部长度是固定的40字节（IPv4的包首部一般是20字节，但是不固定大小），并且不再采用首部检验码。简化首部的结构，路由器不再做分片处理，减轻路由器的负担。
• 支持即插即用，自动分配IP地址
• 采用了认证和加密功能。
• 多播，mobile IP等也可能被支持。

IPv6地址

IPv6将IP地址通常以16进制数表示，每16位为一组，每组用冒号隔开，如果出现连续的0时，还可以将这些连续的0给省略，并用两个冒号来表示省略。但是，一个IP地址只允许出现一次省略。

例如：

在IPv6版本中，全局单播地址是全世界唯一的。在IPv6中，IP地址的前64位是网络标识，后64位是主机标识。具体还可以分为如下的功能：

接口ID就是主机标识部分，这部分通常保存的是64位版本的MAC地址。有时候不希望对方知道你的MAC地址，那么可以使用一个“临时地址”。这种地址一般是随机产生，定期更新的。

IPv6的链路本地单播地址的形式：1111111010+54个0+64个接口ID。这里的接口ID一般是64位的MAC地址。该地址用于不通过路由器，在同一数据链路内通信。

部分企业为了提高安全性，使用的唯一本地地址是不进行互联网通信时候的所使用的地址（仅在公司内部使用）。它的形式如下：

1111110+L+全局ID（40位）+子网ID（16位）+接口ID

L通常被设置为1，全局ID是随机的。

企业内网与互联网进行通信时，通常会使用NAT或者网关进行。

IPv6分片处理

IPv6的分片不在路由器上进行，这个分片将在发送主机上一次性完成，这样能提高网速。因此，IPv6中，“路径MTU发现”是必不可少的。不过IPv6也限制了最小的MTU为1280字节。

IPv4向IPv6过渡

将IPv6数据报封装成为一个IPv4数据报，然后在IPv4网络上进行传输。称之为“隧道”。这需要路由器同时支持IPv4和IPv6两种协议。