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IPV6理论概念详解

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子沐u
修改于 2021-08-04 06:08:25
修改于 2021-08-04 06:08:25
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文章被收录于专栏:星星星星

前言:

目前我们国家也开始大力推广让企业使用ipv6,并且腾讯云、阿里云等各大厂商也都上架了ipv6的相关服务,有兴趣的可以去云厂商官网去了解下,ipv6的出现解决了ipv4地址耗尽的问题,但是ipv6网络还不太完善,通过这篇文章,可以让你大致了解ipv6的原理,方便日后使用,闲话不多说,直接开始吧。

IPV6介绍以及地址如何表示或者书写:

IPv6是互联网协议的第六版;最初它在IETF的 IPng选取过程中胜出时称为互联网新一代网际协议(IPng),IPv6是被正式广泛使用的第二版互联网协议。

ipv4 ipv5 ipv6

IPV4:现有标准IPv4只支持大概40亿(4×109)个网络地址,目前主流使用的三层通信地址。

IPv5:不是IPv4的继承,是实验性的面向流的数据流协议,用来对声音,图像等提供支持。

IPv6:支持3.4 ×10^38个,这等价于在地球上每平方英寸有4.3×1020地址。

IPv6地址表示方法

为128位长,但通常写作8组,每组为四个十六进制数的形式

例如:2003:0bd8:75c3:08d3:1319:8e2a:0371:7433/120

其中某一组如果四个数字都是零,可以被省略。

例如:2003:0bd8:75c3:08d3:0000:8e2a:0371:7433

2003:0bd8:75c3:08d3::8e2a:0371:7433

如果因为省略而出现了两个以上的冒号的话,可以压缩为一个,但这种零压缩在地址中只能出现一次。

例如:

2003:0bd8:0000:0000:0000:8e2a:0371:7433

2003:0b08::8e2a:0371:7433

2003:0bd8:0000:0000:0000:8e2a:0000:7433

2003:0bd8::8e2a:0000:7433

如果IP地址全部为0的话,可以使用两个冒号去代替。

例如:

::

如果ipv6地址的8组中,前7组全为0,而最后一组是以0开头,那么可以将开头省略,但是不可以省略结尾和中间的0.

例如:

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0433

::433

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0403

::403

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0400

::400

IPv4 地址可以转化为IPv6格式 128-32

Ipv4是8位2进制为1组,ipv4总共有4组,而ipv6总共有8组,每组为16位,那么ipv4转换为ipv6,第一个就可以把前6组全部为0,以冒号代替,然后剩下2组,在去转换。

例如:135.75.43.52 172.3.5.11 1010110000000011

::874b:2b34 ::ac03:050b

IPV6报头格式:

Ipv6报头详解:

Ipv6报头中的通信量等级:相当于ipv4报头中的Type of Service(服务类型);那个类型高优先转发,那个低就后转发。

流标签:对三层网络层中,每一个数据包,做相应的标签,进行数据的分段传输处理;类似于ipv4报头中的标识。

有效负荷长度:在报头传输数据中,最大传输单元为1500字节,除去基本报头40字节和扩展报头,它的有效负荷长度为1500-40;如果有扩展报头,也需要算进去。

下一报头:类似于ipv4报头中的协议;就是封装的下一个报头的协议是那个。

跳限制:ipv6数据包在路由器中,进行转换的要遵循的跳的限制;类似于ipv4报头中的生存时间。

注:要实现ipv4报头中的功能,可以在扩展报头,进行添加。

IPV6的地址类型

①:单播地址 点对点传输

②:组播地址

③:任播地址

IPV6的子网划分

①:前缀

ipv6中,没有子网掩码和网段的概念,若划分广播域,类似于基于网络位和主机位的方式,而网络位长度为前缀。 128=64+64

②:主机ID

标识主机位的方式

前缀/主机ID

且不同的操作系统,划分子网的表示方式不同

Windows中以%表示

如上图,前缀为8位(以2进制的方式表示),那说明只要是fe开头的ipv6地址就是在同一子网中;而剩下的120位全部是主机ID。

IPV6特殊地址

IPV6不确定的地址:::/128

IPV6本地回环地址:::1/128

IPV6组播地址:FF00::/8

IPV6本地链路地址:fe80::/10 用于单一链路,适用于自动配置、邻机发现等,路由器不转发(相当于IPV4杂地址169.254.xxx.xxx)

IPV6私网地址:FC00:: - FD00::1/128

已分配全球单播地址:第三位必须为1 默认前缀64 可以做进一步子网划分

以2000开头2000:: 2001、2002预留特殊单播

2003 开始普通全球单播地址

ipv6地址计算工具站点:

http://www.gestioip.net/cgi-bin/subnet_calculator.cgi

路由器中添加IPV6地址的方法

全局模式:开启IPV6寻址功能 ipv6 unicast-routing

接口模式:配置IPV6地址 ipv6 add xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx/xxx (IPV6地址/前缀号)

ipv4的缺陷

iPV4地址已经耗尽

iPV4地址一是采用私有地址转换,这是解决IP地址短缺的权宜之计,不利于保障网络服务质量和网络安全,影响我国互联网长远发展;

IPv6的制约因素

1:缺少IPv6信息资源;

2:网络安全防护现状,防火墙管理控制,制约了IPv6发展。重要的还有:IPv4和IPv6理论上不兼容,所以互联互通技术有待发展。

3:网络运营商相关的发展和制约

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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