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文档简介

本质上两种不同版本ip的功能是不变的,都是为了三层寻址,但是在世界网络结构越来越庞杂,受v4版本的局限性以及历史遗留问题的多重影响,导致ip地址的分配出现危机!所以提出128位的V6版本,解决这个问题,注意是解决而不是减缓(和nat有区别)!但是整个网络的骨干还是采用V4版本,所以V6的普及还是要走迂回路线,所以提出了V6穿越V4的技术,但是我相信,在我们的有生之年,V6将会逐渐普及,最终占据主体地位!您问的应该是IPv6和IPv4的区别对吗?IPv4中规定IP地址长度为32,即有232-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2128-1个地址。 一、扩展了路由和寻址的能力 IPv6 把 IP 地址由 32 位增加到 128 位,从而能够支持更大的地址空间,估计在地球表面每平米有 4*1018 个 IPv6 地址,使 IP 地址在可预见的将来不会用完。 IPv6 地址的编码采用类似于 CIDR 的分层分级结构,如同电话号码。简化了路由, 加快了路由速度。 在多点传播地址中增加了一个“范围”域,从而使多点传播不仅仅局限在子网 内,可以横跨不同的子网,不同的局域网。 二、报头格式的简化 IPv 4 报头格式中一些冗余的域或被丢弃或被列为扩展报头,从而降低了包处理和 报头带宽的开销。虽然 IPv6 的地址是 IPv4 地址的 4 倍。但报头只有它的 2 倍大。 三、对可选项更大的支持 IPv6 的可选项不放入报头,而是放在一个个独立的扩展头部。如果不指定路由器不会打开处理扩展头部 . 这大大改变了路由性能。 IPv6 放宽了对可选项长度的严 格要 求 (IPv4 的可选项总长最多为 40 字节 ) ,并可根据需要随时引入新选项。 IPV6 的很多新的特点就是由选项来提供的,如对 IP 层安全 (IPSEC) 的支持,对巨报 (jumbogram) 的支持以及对 IP 层漫游 (Mobile-IP) 的支持等。 四、 QoS 的功能 因特网不仅可以提供各种信息,缩短人们的距离 . 还可以进行网上娱乐。网上 VOD 现正被商家炒得热火朝天,而大多还只是准 VOD 的水平,且只能在局域网上实现, 因特网上的 VOD 都很不理想 . 问题在于 IPv4 的报头虽然有服务类型的字段,实际上 现在的路由器实现中都忽略了这一字段。在 IPv6 的头部,有两个相应的优先权和 流标识字段,允许把数据报指定为某一信息流的组成部分,并可对这些数据报进 行流量控制。如对于实时通信即使所有分组都丢失也要保持恒速,所以优先权最 高,而一个新闻分组延迟几秒钟也没什么感觉,所以其优先权较低。 IPv6 指定这 两字段是每一 IPv6 节点都必须实现的。 五、身份验证和保密 在 IPv6 中加入了关于身份验证、数据一致性和保密性的内容。 IPV6是下一代互联网,专业的可以自己去搜或者找一本计算机网络基础看。IPV6与现在的IPV4比能够提供更多的IP,更高的带宽,基本可以解决现在IP资源缺乏的问题。应该是IPv4升级到IPv6IPv6是下一版本的互联网协议,它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大地址空间,拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度,只有大约43亿个地址,估计在20052010年间将被分配完毕,而IPv6采用128位地址长度,几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址,整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决地址短缺。问题以外,还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题。IPv6的主要优势体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。 显然,IPv6的优势能够对上述挑战直接或间接地作出贡献。其中最突出的是IPv6大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件。当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。是IP协议的第六版本IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4),它的下一个版本就是IPv6。定义IPv61是“Internet Protocol Version 6”的缩写,它是IETF(Internet Engineering Task Force 译:互联网工程任务组)设计的用于替代现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。 目前全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。 IPv6正处在不断发展和完善的过程中,它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。每个人将拥有更多IP地址。简介目前我们使用的第二代互联网IPv4技术,核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限,从理论上讲,编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以至目前的IP地址已于2011年2月3日分配完毕。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿,落后于4.2亿网民的需求。地址不足,严重地制约了中国及其他国家互联网的应用和发展。 一方面是地址资源数量的限制,另一方面是随着电子技术及网络技术的发展,计算机网络将进入人们的日常生活,可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下,IPv6应运而生。单从数量级上来 IPv6普及说,IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约81028倍,达到2128(算上全零的)个。这不但解决了网络地址资源数量的问题,同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍。 但是与IPv4一样,IPv6一样会造成大量的IP地址浪费。准确的说,使用IPv6的网络并没有2128个能充分利用的地址。首先,要实现IP地址的自动配置,局域网所使用的子网的前缀必须等于64,但是很少有一个局域网能容纳264个网络终端;其次,由于IPv6的地址分配必须遵循聚类的原则,地址的浪费在所难免。 但是,如果说IPv4实现的只是人机对话,而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等,它将是无时不在,无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。而且它所带来的经济效益将非常巨大。 当然,IPv6并非十全十美、一劳永逸,不可能解决所有问题。IPv6只能在发展中不断完善,也不可能在一夜之间发生,过渡需要时间和成本,但从长远看,IPv6有利于互联网的持续和长久发展。目前,国际互联网组织已经决定成立两个专门工作组,制定相应的国际标准。 特点(1)IPV6地址长度为128位,地址空间增大了2的9 中国IPV6主干节点示意图26次方倍; (2)灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化,使路由器可以简单路过选项而不做任何处理,加快了报文处理速度; (3)IPV6简化了报文头部格式,字段只有8个,加快报文转发,提高了吞吐量; (4)提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性; (5)支持更多的服务类型; (6)允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展;优势与IPV4相比,IPV6具有以下几个优势: 一:IPv6具有更大的地址空间。IPv4中规定IP地址长度为32,最大地址个数为232;而IPv6中IP地址的长度为128,即最大地址个数为2128。与32位地址空间相比,其地址空间增加了2128-232个。 二:IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。 三:IPv6增加了增强的组播(Multicast)支持以及对流的支持(Flow Control),这使得网络上的多媒体 IPv6的长分布式结构图3应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS,Quality of Service)控制提供了良好的网络平台。 四:IPv6加入了对自动配置(Auto Configuration)的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展,使得网络(尤其是局域网)的管理更加方便和快捷。 五:IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,在IPV6中的加密与鉴别选项提供了分组的保密性与完整性。极大的增强了网络的安全性。 六:允许扩充。如果新的技术或应用需要时,IPV6允许协议进行扩充。 七:更好的头部格式。IPV6使用新的头部格式,其选项与基本头部分开,如果需要,可将选项插入到基本头部与上层数据之间。这就简化和加速了路由选择过程,因为大多数的选项不需要由路由选择。 八:新的选项。IPV6有一些新的选项来实现附加的功能。编辑本段操作方法IPv6包由IPv6包头(40字节固定长度)、扩展包头和上层协议数据单元三部分组成。 IPv6包扩展包头中的分段包头(下文详述)中指明了IPv6包的分段情况。其中不可分段部分包括:IPv6包头、Hop-by-Hop选项包头、目的地选项包头(适用于中转路由器)和路由包头;可分段部分包括:认证包头、ESP协议包头、目的地选项包头(适用于最终目的地)和上层协议数据单元。但是需要注意的是,在IPv6中,只有源节点才能对负载进行分段,并且IPv6超大包不能使用该项服务。 下文还将简述IPv6寻址、路由以及自动配置的相关内容。 IPv6数据包:包头IPv6包头长度固定为40字节,去掉了IPv4中一切可选项,只包括8个必要的字段,因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍,IPv6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍。 其中的各个字段分别为: Version(版本号):4位,IP协议版本号,值= 6。 Traffic Class(通信类别):8位,指示IPv6数据流通信类别或优先级。功能类似于IPv4的服务类型(TOS)字段。 Flow Label(流标记):20位,IPv6新增字段,标记需要IPv6路由器特殊处理的数据流。该字段用于某些对连接的服务质量有特殊要求的通信,诸如音频或视频等实时数据传输。在IPv6中,同一信源和信宿之间可以有多种不同的数据流,彼此之间以非“0”流标记区分。如果不要求路由器做特殊处理,则该字段值置为“0”。 Payload Length(负载长度):16位负载长度。负载长度包括扩展头和上层PDU,16位最多可表示65535字节负载长度。超过这一字节数的负载,该字段值置为“0”,使用扩展头逐个跳段(Hop-by-Hop)选项中的巨量负载(Jumbo Payload)选项。 Next Header(下一包头):8位,识别紧跟IPv6头后的包头类型,如扩展头(有的话)或某个传输层协议头(诸如TCP,UDP或着ICMPv6)。 Hop Limit(跳段数限制):8位,类似于IPv4的TTL(生命期)字段,用包在路由器之间的转发次数来限定包的生命期。包每经过一次转发,该字段减1,减到0时就把这个包丢弃。 Source Address(源地址):128位,发送方主机地址。 Destination Address(目的地址):128位,在大多数情况下,目的地址即信宿地址。但如果存在路由扩展头的话,目的地址可能是发送方路由表中下一个路由器接口。 IPv6数据包:扩展包头IPv6包头设计中对原IPv4包头所做的一项重要改进就是将所有可选字段移出IPv6包头,置于扩展头中。由于除Hop-by-Hop选项扩展头外,其他扩展头不受中转路由器检查或处理,这样就能提高路由器处理包含选项的IPv6分组的性能。 通常,一个典型的IPv6包,没有扩展头。仅当需要路由器或目的节点做某些特殊处理时,才由发送方添加一个或多个扩展头。与IPv4不同,IPv6扩展头长度任意,不受40字节限制,以便于日后扩充新增选项,这一特征加上选项的处理方式使得IPv6选项能得以真正的利用。但是为了提高处理选项头和传输层协议的性能,扩展头总是8字节长度的整数倍。 目前,RFC 2460中定义了以下6个IPv6扩展头:Hop-by-Hop(逐个跳段)选项包头、目的地选项包头、 IPv6包头结构路由包头、分段包头、认证包头和ESP协议包头: (一)Hop-by-Hop选项包头包含分组传送过程中,每个路由器都必须检查和处理的特殊参数选项。其中的选项描述一个分组的某些特性或用于提供填充。这些选项有: Pad1选项(选项类型为0),填充单字节。 PadN选项(选项类型为1),填充2个以上字节。 Jumbo Payload选项(选项类型为194),用于传送超大分组。使用Jumbo Payload选项,分组有效载荷长度最大可达4,294,967,295字节。负载长度超过65,535字节的IPv6包称为“超大包”。 路由器警告选项(选项类型为5),提醒路由器分组内容需要做特殊处理。路由器警告选项用于组播收听者发现和RSVP(资源预定)协议。 (二)目的地选项包头指名需要被中间目的地或最终目的地检查的信息。有两种用法: 如果存在路由扩展头,则每一个中转路由器都要处理这些选项。 如果没有路由扩展头,则只有最终目的节点需要处理这些选项。 (三)路由包头 类似于IPv4的松散源路由。IPv6的源节点可以利用路由扩展包头指定一个松散源路由,即分组从信源到信宿需要经过的中转路由器列表。 (四)分段包头 提供分段和重装服务。当分组大于链路最大传输单元(MTU)时,源节点负责对分组进行分段,并在分段扩展包头中提供重装信息。 (五)认证包头 提供数据源认证、数据完整性检查和反重播保护。认证包头不提供数据加密服务,需要加密服务的数据包,可以结合使用ESP协议。 (六)ESP协议包头 提供加密服务。 IPv6数据包IPv6数据包:上层协议数据单元。上层数据单元即PDU,全称为Protocol Data Unit。 PDU由传输头及其负载(如ICMPv6消息、或UDP消息等)组成。而IPv6包有效负载则包括IPv6扩展头和PDU,通常所能允许的最大字节数为65535字节,大于该字节数的负载可通过使用扩展头中的Jumbo Payload(见上文)选项进行发送。 对网络管理的影响IPv6中有足够的地址为地球上每一平方英寸的地方分配一个独一无二的IP地址。虽然这实际上能够使你能想到的任何设备都分配一个IP地址,但是,这对于管理地址分配的管理员来说却是一个恶梦。幸运的是IPv6包含一种“节点自动配置”功能。这实际上是在所有的IPv6网络中替代DHCP(动态主机配置协议)和ARP(地址解析协议)的下一代技术,能够让你不进行任何设置就可以把新设备连接到网络。如果你更换了ISP(因此被分配一个不同的全球路由前缀),这个功能可以使你的网络重新分配IP地址的过程更简单,因为你所要做的一切只是改变你的路由器的设置,你的网络将重新获得一个使用新的前缀的新地址。这将减少网络管理的巨大负担。 随着IPv6功能的增加,又出现一些潜在的管理问题。IPv6本身提供了安全支持功能,这种功能称作“IPsec”。根据VPN建立的方式,加密也许包括也许不包括某些头信息。VPN可以减少客户机和服务器之间通信管理的工作量。管理端点(IKE,互连网密钥交换)之间的安全策略也是很复杂的,如果你要亲自做这项工作的话。这是基于IPsec和VPN提供的主要功能之一。当然,IPsec可以很强大,但是,在某些远程接入的情况下是很脆弱的,例如使用一个移动设备访问一个企业网络。IT部门要提供这种服务将进一步增加管理的负担。编辑本段实际应用IPv6 编址从IPv4到IPv6最显著的变化就是网络地址的长度。RFC 2373 和RFC 2374定义的IPv6地址,就像下面章节所描述的,有128位长;IPv6地址的表达形式一般采用32个十六进制数。 IPv6中可能的地址有3.41038个。也可以想象为16个因为32位地址每位可以取16个不同的值。 在很多场合,IPv6地址由两个逻辑部分组成:一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址,主机地址通常根据物理地址自动生成,叫做EUI-64(或者64-位扩展唯一标识)。 IPv6地址表示 IPv6地址为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: 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344是一个合法的IPv6地址。 IPv6 网络地址和IPv4网络地址的转化关系如果四个数字都是零,可以被省略。例如: 2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344等价于 2001:0db8:85a3:1319:8a2e:0370:7344遵从这些规则,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。因此: 2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0000:0000:0000:1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:0:0:0:1428:57ab 2001:0DB8:1428:57ab都是合法的地址,并且他们是等价的。但 2001:25de:cade是非法的。(因为这样会使得搞不清楚每个压缩中有几个全零的分组) 同时前导的零可以省略,因此: 2001:0DB8:02de:0e13等价于2001:DB8:2de:e13 一个IPv6地址可以将一个IPv4地址内嵌进去,并且写成IPv6形式和平常习惯的IPv4形式的混合体。IPv6有两种内嵌IPv4的方式:IPv4映像地址和IPv4兼容地址。 IPv4映像地址有如下格式::ffff:192.168.89.9 这个地址仍然是一个IPv6地址,只是0000:0000:0000:0000:0000:ffff:c0a8:5909的另外一种写法罢了。IPv4映像地址布局如下: | 80bits |16 | 32bits | +- +-+-| 0000.0000 | FFFF | IPv4 address | +- +-+- | IPv4兼容地址写法如下:192.168.89.9 如同IPv4映像地址,这个地址仍然是一个IPv6地址,只是0000:0000:0000:0000:0000:0000:c0a8:5909的另外一种写法罢了。IPv4兼容地址布局如下: | 80bits |16 | 32bits | +- +-+-| 0000.0000 | 0000 | IPv4 address | +- +-+- | IPv4兼容地址已经被舍弃了,所以今后的设备和程序中可能不会支持这种地址格式。 IPv6安装 1. Windows 2000 操作系统 (1) 确认windows操作系统的补丁包已经升级到SP4。 (2) 下载补丁包“tcpipv6-sp4.exe”,并双击运行该自解压文件。 (3) 依次打开“控制面板”、“网络和拨号连接”,右击“本地连接”,再依次单击“属性”、“安装”、“协议”,选择“MSR IPv6 Protocol”协议,即可成功安装IPv6协议栈。 2. Windows XP/Windows 2003 操作系统 (1) IPv6 协议栈的安装 在 开始 - 运行 处执行 ipv6 install (2) IPv6 地址设置 在 开始 - 运行 处执行 netsh 进入系统网络参数设置环境,然后执行 interface ipv6 画面显示:netsh interface ipv6 然后再执行 add address “本地连接” 2001:da8:207:9402 (3) IPv6 默认网关设置 在上述系统网络参数设置环境中执行 add route :/0 “本地连接” 2001:da8:207:9401 publish=yes (4) 网络测试命令 ping6 、 tracert6 3. Windows Vista 操作系统 (1) 开始程序附件右键点击“命令提示符”以管理员身份运行 (2) netsh interface ipv6 isatap set state enabled回车 (3) netsh interface ipv6 isatap set router 隧道IP 回车 4. Linux 操作系统 (1) 安装ipv6协议 modprobe ipv6 (2)IPv6 地址设置 ifconfig eth0 inet6 add 2001:da8:207:9402 (3) IPv6 默认网关设置 route -A inet6 add :/0 gw 2001:da8:207:9401 (4) 网络测试命令 ping6 、 traceroute6 5. Solaris 操作系统 (1) 创建 IPv6 接口 touch /etc/hostname6.hme0 (2)添加 IPv6 地址 在 /etc/inet/ipnodes 文件中 , 加入如下一行 : 2001:da8:207:9402 ipv6.*.bnu-ipv6 (3)设置 dns 查找顺序 在 /etc/nsswitch.conf 文件中 , 修改 hosts 和 ipnodes 项如下 : hosts: files dns ipnodes: files dns (4) 添加默认路由 route add -inet6 default 2001:da8:207:9401 -interface (5) 测试命令 ping -A inet6 IPv6 目标地址 traceroute -A inet6 IPv6 目标地址 6.win7操作系统安装 win7为自带不用安装 7. Mac OS 操作系统 Mac OS 从10.5leopard开始自带 IPv6的隧道测试1. ISATAP隧道点IP地址是 isatap.*. 用户设置isatap隧道的终结点router为 isatap.* Windows XP/2003 设置如下: C:Documents and SettingsAdministratornetsh netshint netsh interfaceipv6 netsh interfaceipv6install netsh interface ipv6isatap netsh interface ipv6 isatapset router isatap.*(或是高端路由器的IP) Vista 或Win7 设置如下: 鼠标右键点击“开始;程序;附件;命令提示符”,选择“以管理员身份运行”。 在新开启的【命令提示符】窗口中执行以下两条命令: netsh interface ipv6 isatap set router isatap.* netsh interface ipv6 isatap set state enabled (部分Vista系统的电脑会在本地LAN中发出IPv6 RA,导致相邻用户不走隧道,此时最好在本地网卡上禁用IPv6选项) Linux 设置如下: ip tunnel add sit1 mode sit remote 202.120.58.150 local a.b.c.d IPv6客户端安装4ifconfig sit1 up ifconfig sit1 add 2001:da8:8000:d010:0:5efe:a.b.c.d/64 ip route add :/0 via 2001:da8:8000:d010:1 metric 1 注意: 上面的 a.b.c.d 请使用你的真实IPv4地址代替 配置好之后 ipconfig后应该看到一个2001:da8:8000:d010 为前缀的v6地址,hostid为5efe:a.b.c.d,其中a.b.c.d为你的真实的IPV4地址。 推荐使用ISATAP隧道方式接入,不要和下面的另一种6to4隧道同时使用。 2. 网络中心6to4隧道点IP地址是202.112.26.246 如果您无法使用ISATAP方式接入,可以考虑使用这种方式。 用户设置6to4隧道的终结点relay为202.112.26.246 Windows XP/2003 设置如下: C:Documents and SettingsAdministratornetsh netshint netsh interfaceipv6 netsh interfaceipv6install netsh interface ipv66to4 netsh interface ipv6 6to4set relay 202.112.26.246 enable 然后 ipconfig后应该看到一个2002:xx:xx为前缀的v6地址,hostid亦为xx:xx, 其中xx.xx为你的真实的IPV4地址转化成得ipv6地址。 自动获得的默认网关是2002:ca70:1af6:ca70:1af6IPv6寻址在 Internet 协议版本 6 (IPv6) 中,地址的长度是 128 位。地址空间如此大的一个原因是将可用地址细分为反映 Internet 的拓扑的路由域的层次结构。另一个原因是映射将设备连接到网络的网络适配器(或接口)的地址。IPv6 提供了内在的功能,可以在其最低层(在网络接口层)解析地址,并且还具有自动配置功能。 编辑本段文本表示形式以下是用来将 IPv6 地址表示为文本字符串的三种常规形式: 冒号十六进制形式这是首选形式 n:n:n:n:n:n:n:n。每个 n 都表示8个 16 位地址元素之一的十六进制值。例如: 3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562. 压缩形式由于地址长度要求,地址包含由零组成的长字符串的情况十分常见。为了简化对这些地址的写入,可以使用压缩形式,在这一压缩形式中,多个 0 块的单个连续序列由双冒号符号 (:) 表示。此符号只能在地址中出现一次。例如,多路广播地址 FFED:0:0:0:0:BA98:3210:4562 的压缩形式为 FFED:BA98:3210:4562。 基于MPLS的IPv4/IPv6过渡方案分析-单播地址 3FFE:FFFF:0:0:8:800:20C4:0 的压缩形式为 3FFE:FFFF:8:800:20C4:0。环回地址 0:0:0:0:0:0:0:1 的压缩形式为 :1。未指定的地址 0:0:0:0:0:0:0:0 的压缩形式为 :。 混合形式此形式组合 IPv4 和 IPv6 地址。在此情况下,地址格式为 n:n:n:n:n:n:d.d.d.d,其中每个 n 都表示六个 IPv6 高序位 16 位地址元素之一的十六进制值,每个 d 都表示 IPv4 地址的十进制值。 编辑本段地址类型地址中的前导位定义特定的 IPv6 地址类型。包含这些前导位的变长字段称作格式前缀 (FP)。 IPv6 单播地址被划分为两部分。第一部分包含地址前缀,第二部分包含接口标识符。表示 IPv6 地址/前缀组合的简明方式如下所示:ipv6 地址/前缀长度。 以下是具有 64 位前缀的地址的示例。 3FFE:FFFF:0:CD30:0:0:0:0/64. 此示例中的前缀是 3FFE:FFFF:0:CD30。该地址还可以以压缩形式写入,如 3FFE:FFFF:0:CD30:/64。 IPv6 定义以下地址类型: 单播地址(Unicast)用于单个接口的标识符。发送到此地址的数据包被传递给标识的接口。通过高序位八位字节的值来将单播地址与多路广播地址区分开来。多路广播地址的高序列八位字节具有十六进制值 FF。此八位字节的任何其他值都标识单播地址。 以下是不同类型的单播地址: 链路本地地址。这些地址用于单个链路并且具有以下形式:FE80:InterfaceID。链路-本地地址用在链路上的各节点之间,用于自动地址配置、邻居发现或未提供路由器的情况。链路-本地地址主要用于启动时以及系统尚未获取较大范围的地址之时。 站点本地地址。这些地址用于单个站点并具有以下格式:FEC0:SubnetID:InterfaceID。站点本地地址用于不需要全局前缀的站点内的寻址。 可聚集全球地址。这些地址可用在 Internet 上并具有以下格式:001(FP,3 位)TLA ID(13 位)Reserved(8 位)NLA ID(24 位)SLA ID(16 位)InterfaceID(64 位)。 镶有IPv4地址的IPv6地址。这些地址主要是用在自动隧道上,这类节点即支持IPv4也支持IPv6,兼容的地址通过设备以隧道方式传送报文。 任播地址(Anycast)任播,也叫泛播。一组接口的标识符(通常属于不同的节点)。发送到此地址的数据包被传递给该地址标识的所有接口(根据路由走最近的路线)。任播地址类型代替 IPv4 广播地址。 通常,节点始终具有链路本地地址。它可以具有站点本地地址和一个或多个全局地址。 组播地址(Multicast)IPv6中的组播在功能上与IPv4中的组播类似:表现为一组接口对看到的流量都很感兴趣。 组播分组前8比特设置为FF。接下来的4比特是地址生存期:0是永久的,而1是临时的。接下来的4比特说明了组播地址范围(分组可以达到多远):1为节点,2为链路,5为站点,8为组织,而E是全局(整个因特网)。 编辑本段IPv6路由IPv6 的优点之一就是提供灵活的路由机制。由于分配 IPv4 网络 ID 所用的方式,要求位于 Internet 中枢上的路由器维护大型路由表。这些路由器必须知道所有的路由,以便转发可能定向到 Internet 上的任何节点的数据包。通过其聚合地址能力,IPv6 支持灵活的寻址方式,大大减小了路由表的规模。在这一新的寻址结构中,中间路由器必须只跟踪其网络的本地部分,以便适当地转发消息。 邻居发现 邻居发现提供以下一些功能: 路由器发现。这允许主机标识本地路由器。 地址解析。这允许节点为相应的下一跃点地址解析链路层地址(替代地址解析协议 ARP)。 H3C IPv6网解决方案地址自动配置。这允许主机自动配置站点-本地地址和全局地址。 邻居发现将 Internet 控制消息协议用于 IPv6 (ICMPv6) 消息,这些消息包括: 路由器广告。在伪定期的基础上或响应路由器请求由路由器发送。IPv6 路由器使用路由器广告来公布其可用性、地址前缀和其他参数。 路由器请求。由主机发送,用于请求链路上的路由器立即发送路由器广告。 邻居请求。由节点发送,以用于地址解析、重复地址检测,或用于确认邻居是否仍可访问。 邻居广告。由节点发送,以响应邻居请求或通知邻居链路层地址中发生了更改。 重定向。由路由器发送,从而为某一发送节点指示指向特定目标的更好的下一跃点地址。 编辑本段IPv6自动配置IPv6 的一个重要目标是支持节点即插即用。也就是说,应该能够将节点插入 IPv6 网络并且不需要任何人为干预即可自动配置它。 自动配置的类型IPv6 支持以下类型的自动配置: 全状态自动配置。此类型的配置需要某种程度的人为干预,因为它需要动态主机配置协议来用于 IPv6 (DHCPv6) 服务器,以便用于节点的安装和管理。DHCPv6 服务器保留它为之提供配置信息的节点的列表。它还维护状态信息,以便服务器知道每个在使用中的地址的使用时间长度以及该地址何时可供重新分配。 无状态自动配置。此类型配置适合于小型组织和个体。在此情况下,每一主机根据接收的路由器广告的内容确定其地址。通过使用 IEEE EUI-64 标准来定义地址的网络 ID 部分,可以合理假定该主机地址在链路上是唯一的。 不管地址是采用何种方式确定的,节点都必须确认其可能地址对于本地链路是唯一的。这是通过将邻居请求消息发送到可能的地址来实现的。如果节点接收到任何响应,它就知道该地址已在使用中并且必须确定其他地址。 IPv6 移动性 移动设备的迅速普及带来了一项新的要求:设备必须能够在 IPv6 Internet 上随意更改位置但仍维持现有连接。为提供此功能,需要给移动节点分配一个本地地址,通过此地址总可以访问到它。在移动节点位于本地时,它连接到本地链路并使用其本地地址。在移动节点远离本地时,本地代理(通常是路由器)在该移动节点和正与其进行通信的节点之间传递消息。 此处插入介绍。 英文说明(in english) IPv6 is short for Internet Protocol Version 6. IPv6 is the next generation protocol designed by the IETF to replace the current version Internet Protocol,IP Version 4 (IPv4). Most of todays internet uses IPv4,which is now nearly twenty years old. IPv4 has been remarkably resilient in spite of its age,but it is beginning to have problems. Most importantly,there is a growing shortage of IPv4 addresses,which are needed by all new machines added to the Internet. IPv6 fixes a number of problems in IPv4,such as the limited number of available IPv4 addresses. It also adds many improvements to IPv4 in areas such as routing and network autoconfiguration. IPv6 is expected to gradually replace IPv4,with the two coexisting for a number of years during a transition period. Some introductory information about the protocol can be found in our IPv6 FAQ. For those interested in the technical details,we have a list of IPv6 related specifications. 编辑本段安全性问题现实Internet上的各种攻击、黑客、网络蠕虫病毒弄得网民人人自危,每天上网开了实时防病毒程序还不够,还要继续使用个人防火墙,打开实时防木马程序才敢上网冲浪。诸多人把这些都归咎于IPv4网络。现在IPv6来了,它设计的时候充分研究了以前IPv4的各种问题,在安全性上得到了大大的提高。但是是不是IPv6就没有安全问题了?答案是否定的。 目前,病毒和互联网蠕虫是最让人头疼的网络攻击行为。但这种传播方式在IPv6的网络中就不再适用了,因为IPv6的地址空间实在是太大了,如果这些病毒或者蠕虫还想通过扫描地址段的方式来找到有可乘之机的其他主机,就犹如大海捞针。在IPv6的世界中,对IPv6网络进行类似IPv4的按照IP地址段进行网络侦察是不可能了。 所以,在IPv6的世界里,病毒、互联网蠕虫的传播将变得非常困难。但是,基于应用层的病毒和互联网蠕虫是一定会存在的,电子邮件的病毒还是会继续传播。此外,还需要注意IPv6网络中的关键主机的安全。IPv6中的组发地址定义方式给攻击者带来了一些机会。例如,IPv6地址FF05:3是所有的DHCP服务器,就是说,如果向这个地址发布一个IPv6报文,这个报文可以到达网络中所有的DHCP服务器,所以可能会出现一些专门攻击这些服务器的拒绝服务攻击。 另外,不管是IPv4还是IPv6,都需要使用DNS,IPv6网络中的DNS服务器就是一个容易被黑客看中的关键主机。也就是说,虽然无法对整个网络进行系统的网络侦察,但在每个IPv6的网络中,总有那么几台主机是大家都知道网络名字的,也可以对这些主机进行攻击。而且,因为IPv6的地址空间实在是太大了,很多IPv6的网络都会使用动态的DNS服务。而如果攻击者可以攻占这台动态DNS服务器,就可以得到大量的在线IPv6的主机地址。另外,因为IPv6的地址是128位,很不好记,网络管理员可能会常常使用一下好记的IPv6地址,这些好记的IPv6地址可能会被编辑成一个类似字典的东西,病毒找到IPv6主机的可能性小,但猜到IPv6主机的可 IPv6 topology能性会大一些。而且由于IPv6和IPv4要共存相当长一段时间,很多网络管理员会把IPv4的地址放到IPv6地址的后32位中,黑客也可能按照这个方法来猜测可能的在线IPv6地址。所以,对于关键主机的安全需要特别重视,不然黑客就会从这里入手从而进入整个网络。所以,网络管理员在对主机赋予IPv6地址时,不应该使用好记的地址,也要尽量对自己网络中的IPv6地址进行随机化,这样会在很大程度上减少这些主机被黑客发现的机会。 以下这些网络攻击技术,不管是在IPv4还是在IPv6的网络中都存在,需要引起高度的重视:报文侦听,虽然IPv6提供了IPSEC最为保护报文的工具,但由于公匙和密匙的问题,在没有配置IPsec的情况下,偷看IPv6的报文仍然是可能的;应用层的攻击,显而易见,任何针对应用层,如WEB服务器,数据库服务器等的攻击都将仍然有效;中间人攻击,虽然IPv6提供了IPsec,还是有可能会遭到中间人的攻击,所以应尽量使用正常的模式来交换密匙;洪水攻击,不论在IPv4还是在IPv6的网络中,向被攻击的主机发布大量的网络流量的攻击将是会一直存在的,虽然在IPv6中,追溯攻击的源头要比在IPv4中容易一些。 编辑本段IPv4到IPv6的过渡技术由于Internet的规模以及目前网络中数量庞大的IPv4用户和设备,IPv4到v6的过渡不可能一次性实现。而且,目前许多企业和用户的日常工作越来越依赖于Internet,它们无法容忍在协议过渡过程中出现的问题。所以IPv4到v6的过渡必须是一个循序渐进的过程,在体验IPv6带来的好处的同时仍能与网络中其余的IPv4用户通信。能否顺利地实现从IPv4到IPv6的过渡也是IPv6能否取得成功的一个重要因素。 实际上,IPv6在设计的过程中就已经考虑到了IPv4到IPv6的过渡问题,并提供了一些特性使过渡过程简化。例如,IPv6地址可以使用IPv4兼容地址,自动由IPv4地址产生;也可以在IPv4的网络上构建隧道,连接IPv6孤岛。目前针对IPv4-v6过渡问题已经提出了许多机制,它们的实现原理和应用环境各有侧重,这一

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