计算机网络 王道考研2021 第四章：网络层 -- IPv6

Posted 2021-12-22 CodeJiao

1. IPv6

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1.1 为什么有IPv6?

解决IP地址耗尽问题的措施有以下三种:

①采用无类别编址CIDR,使IP地址的分配更加合理；
②采用网络地址转换(NAT）方法以节省全球IP地址；
③采用具有更大地址空间的新版本的IPv6。

其中前两种方法只是延长了IPv4地址分配结束的时间，只有第三种方法从根本上解决了IP地址的耗尽问题。

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1.2 lPv6数据报格式

可见地址为扩充了很多位（IPv4的地址为32位）。IPv6的地址用16个字节（128位）表示，地址空间是IPv4的2^96倍，从长远来看，这些地址是绝对够用的。有人说，IPv6的地址给地球上面的每一个沙粒分一个都还绰绰有余！！！

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1.3 lPv6和lPv4的区别

虽然IPv6与IPv4不兼容，但总体而言它与所有其他的因特网协议兼容，包括TCP、UDP、ICMP、IGMP、OSPF、BGP和 DNS，只是在少数地方做了必要的修改(大部分是为了处理长的地址)。IPv6相当好地满足了预定的目标，主要体现在:

• 1）首先也是最重要的，IPv6有比 IPv4长得多的地址。IPv6的地址用16个字节表示，地址空间是IPv4的2^96倍，从长远来看，这些地址是绝对够用的。
• 2）简化了IP分组头，它包含8个域(IPv4是12个域)。这一改变使得路由器能够更快地处理分组,从而可以改善吞吐率。
• 3）更好地支持选项。这一改变对新的分组首部很重要，因为一些从前必要的段现在变成了可选段。此外，表示选项的方式的改变还能加快分组的处理速度。

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1.4 lPv6地址表示形式

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1.5 lPv6基本地址类型

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1.6 lPv6向IPv4过渡的策略

IPv4向IPv6过渡可以采用双协议栈和隧道技术两种策略：

• 双协议栈技术：是指在一台设备上同时装有IPv4和 IPv6协议栈，那么这台设备既能和IPv4网络通信，又能和 IPv6网络通信。如果这台设备是一个路由器，那么在路由器的不同接口上分别配置了IPv4地址和IPv6地址，并很可能分别连接了IPv4网络和IPv6网络;如果这台设备是一台计算机，那么它将同时拥有IPv4地址和 IPv6地址，并具备同时处理这两个协议地址的功能。
• 隧道技术：是将整个IPv6数据报封装到IPv4数据报的数据部分，使得IPv6数据报可以在 IPv4网络的隧道中传输。

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