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网络工程师学习笔记——IPV6

20世纪80年代,IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)发布RFC791,即IPv4协议,标志IPv4正式标准化。在此后的几十年间,IPv4协议成为最主流的协议之一。无数人在IPv4的基础上开发出了各种应用,并且对这个协议做了各种补充和增强,支撑起了今天繁荣的互联网。

然而,随着互联网的规模越来越大,以及5G、物联网等新兴技术的发展,IPv4面临的挑战越来越多。IPv6取代IPv4势在必行。

一、为什么需要IPV6?

总而言之,ipv4已经无法满足应用且问题越来越多。相比ipv4,ipv6运用更灵活。

IPv6的优势:

二、IPv6报头

ipv6报头由ipv6基本包头和扩展报头组成。

2.1 ipv6基本报头

version:版本

traffic class:流类别(用于服务质量)

Flow Label:流标签

Payload Length:载荷长度=总长度

Next Header:下一个头部=协议号(识别上层协议)

Hop limit:跳数限制=TTL

Source Address (128bits):源IP

Destination Address (128bits):目的IP

ipv6比ipv4报文少,转发速度快,效率高

ipv6扩展报头:

IPv6扩展报头是跟在IPv6基本报头后面的可选报头,可以有一个或多个,扩展报头是分片扩展报头。

Extension Header Length:扩展包头长度,长度为8 bit。表示扩展包头的长度(不包含Next Header字段)。

Extension Header Data:扩展包头数据,长度可变。扩展包头的内容,为一系列选项字段和填充字段的组合。

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三、IPv6地址

ipv6是冒分十六进制数表示方式,IPv6地址长度为128比特,每16比特划分为一段,每段由4个十六进制数表示

一个十六进数等于四个比特,一个八组共三十二比特。

ipv6由两部分组成:网络前缀和接口标识。

IPv6地址通常写作xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx,每一组中的前导0可以省略,多个0可以用一个0表示,连续全为0的组,可以用双冒号“::”来代替,在一个IPv6地址中只能使用一次双冒号“::”。

为了书写方便,IPv6可采用以下规则进行缩写。

四、ipv6地址分类

根据IPv6地址前缀,可将IPv6地址分为为单播地址、组播地址和任播地址。

4.1 单播

200 0::/3:前三个比特相同

2=0010,前三比特=001的为单播地址

4.2 组播

FF00::/8前8个比特为1

4.3 任播

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