IPv6基础知识讲解
网络协议IPV6基础知识点
网络协议IPV6基础知识点IPv6（Internet Protocol version 6）是目前互联网上广泛使用的IPv4（Internet Protocol version 4）的下一代协议。
由于IPv4地址资源日益紧张，IPv6被开发出来以支持更多的IP地址。
以下是IPv6的一些基础知识点。
1. IPv6地址格式：IPv6地址由8组16进制数构成，每组数使用冒号（:）分隔，总长度为128位。
例如：2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab。
为了简化地址中的连续的0，可以使用“::”来代替。
例如，2001:0db8::1428:57ab。
此外，IPv6地址是区分大小写的。
2.IPv4与IPv6的不同之处：IPv6地址空间远远超过IPv4地址空间。
IPv4提供了大约42亿个地址，而IPv6提供了约340十万亿亿亿个地址。
IPv4使用32位地址，IPv6使用128位地址。
IPv6还提供了更好的报头格式和扩展性，以及更高的传输效率。
3.无状态自动配置（SLAAC）：IPv6引入了一种新的地址配置方法，称为无状态自动配置（SLAAC）。
在SLAAC中，主机通过使用网络内的路由器发送的路由器公告消息来自动配置自己的IPv6地址。
主机根据这些消息中的网络前缀和自己的接口标识符生成IPv6地址。
4. 改进的安全性：IPv6在安全性方面提供了一些改进。
它支持IPsec（Internet Protocol security）协议，IPsec可以提供加密和认证功能，确保数据在传输过程中的安全性和完整性。
与IPv4不同，IPv6数据包的认证和加密不再是可选项，而是成为默认的标准。
5. 流量分级和流束：IPv6引入了一种新的机制，称为流量分级（Traffic class），可以根据应用的特定要求对数据流进行优先级排序。
另外，IPv6还引入了一种流束（Flow label）机制，可以在网络中标识和识别特定的数据流。
一文全面了解IPv6
一文全面了解IPv6前国内的网络正在快速的向IPv6升级中，从网络基础设施如运营商骨干网、城域网，到互联网服务商如各类云服务，以及各类终端设备厂商如手机、电脑、路由器、交换机等，均在向IPv6网络的升级改造中。
根据国家相关部门的计划，2019年要基本全面实现IPv6的支持。
那么什么是IPv6，有哪些特点，对网络安全有何影响，又将如何应对等等，关于IPv6的种种疑惑，本文将一一为大家做出阐述！•什么是IPv6IPv6是英文“Internet Protocol Version 6”（互联网协议第6版）的缩写，是用于替代IPv4的下一代IP协议，也就是下一代互联网的协议，其地址数量号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。
IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
其128位地址格式将以其在IP地址数量、安全性、移动性、服务质量等方面的巨大优势，改变现代信息生活。
互联网数字分配机构（IANA）在2016年已向国际互联网工程任务组（IETF）提出建议，要求新制定的国际互联网标准只支持IPv6，不再兼容IPv4。
•IPv6的优势1.明显地扩大了IP地址空间2.明显提高了网络的整体吞吐量3.使得整个服务质量得到了很大改善4.安全性有了更好的保障5.支持即插即用和移动性•IPv6技术特性IPv6 在解决了 IPv4 的地址匮乏问题的同时，还在许多方面实现了优化改进，主要包括以下五点：•第一，IPv6 具有层次化的编址方式，地址分配遵循聚类（Aggregation）的原则，同时通过使用更小的路由表，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，有利于骨干网路由器对数据包的快速转发有效提高转发速度。
•第二，IPv6 增强了组播支持以及对流的控制能力，为多媒体应用和服务质量（QoS，Quality of Service）控制提供了更好的网络平台。
计算机网络基础知识-IPv6地址
----------*------------*-----------*------------*------------*-------------
FP TLA ID RES NLA ID SLA ID Interface ID
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::
3）混合形式
n:n:n:n:n:n:d.d.d.d
其中n都表示IPv6高序位的十六进制值，每个d都表示IPv4地址的十进制值。
（2）IPv6的地址结构和地址分配采用严格的与网络适配的地层次结构，以便于进行地址聚合，以利于骨干路由器对数据包的快速转发。
（3）IPv6协议支持网络节点的地址自动配置，可以实现即插即用的功能。
（4）IPv6网络中的DNS与IPv4的DNS在体系结构上是一致的，都采用树形结构的域名空间。
（5）IPv6协议对主机移动性有较好的支持，适合越来越多的互联网移动应用。
eg：3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562
2）压缩形式
为了简化写入，在每个4位一组的十六进制数中，如其高位为0，则可省略。
eg:1080:0000:0000:0000:0008:0800:200C:123A可以写成1080:0:0:0:8:800:200C:123A
1.
和IPv4一样,IPv6的IP地址分成表示特定网络的网络前缀和表示主机或服务器的主机地址两个部分。在128位中高64位表示网络前缀，低64位表示主机。
IPv6地址的层次结构：
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IPv6基础介绍
IPv6基础介绍文档摘要：IPv6协议，IPv6优点，IPv6基本功能关键字：IPv6，ICMPv6，DHCPv6，PPPoEv6一、IPv6协议介绍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 TaskForce）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。
1、IPv4设计的不足（a）IPv4地址空间不足IPv4地址采用32比特标识，理论上能够提供的地址数量是43亿。
但由于地址分配的原因，实际可使用的数量不到43亿。
另外，IPv4地址的分配也很不均衡：美国占全球地址空间的一半左右，而欧洲则相对匮乏；亚太地区则更加匮乏。
与此同时，移动IP和宽带技术的发展需要更多的IP地址。
IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展。
针对IPv4的地址短缺问题，也曾先后出现过几种解决方案。
比较有代表性的是CIDR(Classless Inter-Domain Routing)和NAT(IP Network AddressTranslator)。
但是CIDR和NAT都有各自的弊端和不能解决的问题，由此推动了IPv6的发展。
（b）骨干路由器维护的路由表表项过于庞大由于IPv4发展初期的分配规划问题，造成许多IPv4地址分配不连续，不能有效聚合路由。
日益庞大的路由表耗用较多内存，对设备成本和转发效率产生影响，这一问题促使设备制造商不断升级其路由器产品，以提高路由寻址和转发性能。
（c）不易进行自动配置和重新编制由于IPv4地址只有32比特，并且地址分配不均衡，导致在网络扩容或重新部署时，经常需要重新分配IP地址。
因此需要能够进行自动配置和重新编址以减少维护工作量。
什么是IPV6及网络基础知识
什么是IPV6及网络基础知识什么是IPV6IPV6地址简写规则：1、在4个十六进制位组成的字段中，可以省略前导0;如：09C0=9C0 0000=02、在每个地址中，可使用一对冒号(::)来表示任意数量的连续的`0,;如：ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0005=ff02::5注：一个地址中只能出现一对冒号，否则无法唯一确定地址IPV6地址类型地址类型描述单播一个地址标识单个接口发送给单播地址的分组将传输到该地址标识接口多播一个多播地址标识位于不同设备上的一组接口发送给多播地址的分组将传输到该地址标识的所有接口多播地址不会作为源地址出现任意播一个地址分配给多个接口这些接口代表不同的节点将分组发送到任意播组中最近接口(第一个邻居)，其他情况根据路由协议的度量值确定全球单播地址格式：网络部分提供一台设备到下行专用数据链路的定位，主机部分提供这条数据链路上该设备的标识。
16位的子网ID字段可以提供65536(216)个不同的子网全球路由选择前缀(48)子网ID(16)接口ID (64)本地单播使用范围限定在单条链路上的地址。
唯一性只在所在的链路有效，相同的地址也可能存在于另一条链路上，因此此地址离开所在的链路是不可路由的。
链路本地单播地址的起始10位是1111111010(FE80::/10)IPV6单播地址分配方法：说明：每个接口只能有一个链路本地地址仅仅配置一个全局单播地址也会在接口上创建一个链路本地地址(EUI-64) 接口上可以配置多个IPV6地址。
IPV4和IPV6地址可以同时配置以太网的接口ID是基于接口的48位MAC地址中间插入16位的0XFFFE多播地址格式多播前缀:8位标记:4位范围:4位组ID:112说明：标记位：前3位保留为0，第4位：0-永久的公认的地址;1-暂时的地址范围：包括：节点本地-0X1、链路本地-0X2、地区本地-0X5、组织本地-0X8、全球-0XE、保留-0XF 0X0组ID：前面80位设置为0，只使用后面的32位常见的公认IPV6多播都属于永久的链路本地的范围;地址多播组FF02::1所有的节点FF02::2所有的路由器FF02::5OSPFv3路由器FF02::6OSPFv3指定路由器FF02::9RIPng路由器FF02::AEIGRP路由器FF02::B移动代理FF02::CDHCP服务器/中继代理FF02::D所有的PIM路由器IPV6网络基础知识IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol 译为“互联网协议”。
ipv6 基础知识
ipv4执行分片（报头中有想关字段），ipv6不执行分片（frgmentation），而使用PMTUD（path mtu discovery）。这个回头再说。
2.ipv6地址分类
unicast 单播地址
global aggregatable address（相当于IPv4的公有IP） 2000::/3
ipv6 基础知识
1.基本概念
128位二进制数组成，每4位转换为1个16进制数，共32个16进制数，每4位16进制数为一组，组间用：间隔。
基本格式：
2001：0000：1234：0012：0000：0000：0ef0：abcd
每个组开头的0可以省略
2001：0：1234：12：0：0：ef0：abcd
地址中若干个连续的全为0的段可以简写成‘：’，这种缩写形式在一个地址中只能使用一次。
2001：0：1234：12：0：ef0：abcd
ipv4报头 20个字节 12个字段
ipv6报头 40个字节 8低了转发延迟。
ipv4中tcp校验是必选的，udp为可选。
anycast 任意播地址（用于移动IP、手机漫游等，不要求）
global aggregatable address
link local address
site local address
说明：
link local address 链路本地地址：用做本地链路的管理用途，是发送管理流量和更新包时的源地址，只在一条链路上，不跨路由，自动生成。
ipv6 基础知识
(2008-11-03 22:16:15)
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IPv6的地址基础知识
接口标识符 (128 – n ) bit
全球路由选择前缀 (n bit)
子网标识符 (m bit) 接口标识符(128 – n – m ) bit
IPv6 单播地址的几种划分方法
在 IPv6 中，每个地址占 128 位，地址空间大于 3.4 1038 。 为了使地址再稍简洁些，IPv6 使用冒号十六进制记法(colon
hexadecimal notation, 简写为 colon hex)。 每个 16 位的值用十六进制值表示，各值之间用冒号分隔。例如：
68E6:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:960A:FFFF 在十六进制记法中，允许把数字前面的 0 省略。例如把 0000 中的前
IPv6 地址分类
多播地址 1. 功能和 IPv4 的一样。 2. 这类地址占 IPv6 地址总数的 1/256。
本地链路单播地址 (Link-Local Unicast Address) 1. 有些单位的网络使用 TCP/IP 协议，但并没有连接到互联网上。连 接在这样的网络上的主机都可以使用这种本地地址进行通信，但不 能和互联网上的其他主机通信。 2. 这类地址占 IPv6 地址总数的 1/1024。
例如：0:0:0:0:0:0:128.10.2.1 再使用零压缩即可得出： ::128.10.2.1
CIDR 的斜线表示法仍然可用。 例如：60 位的前缀 12AB00000000CD3 可记为：
12AB:0000:0000:CD30:0000:0000:0000:0000/60 或 12AB::CD30:0:0:0:0/60 （零压缩） 或 12AB:0:0:CD30::/60 （零压缩）
IPv6 地址分类
全球单播地址 1. IPv6 的这一类单播地址是使用得最多的一类。 2. 曾提出过多种方案来进一步划分这 128 位的单播地址。 3. 根据 2006 年发布的草案标准 RFC 4291 的建议， IPv6 单播地址的划分方
IPv6讲解
IPv6讲解IPv6是第六代互联网协议（Internet Protocol Version 6）的缩写，它是互联网工程任务组（IETF）设计的用于替代IPv4的下一代IP协议。
IPv6的使用，不仅能解决网络地址资源数量的问题，而且也解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
IPv6使用更小的路由表，使得路由器转发数据包的速度更快。
IPv6增加了增强的组播支持以及对流的控制，对多媒体应用很有利，对服务质量（QoS）控制也很有利。
IPv6加入了对自动配置的支持，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。
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地址近乎枯竭。
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，中国只有3千多万个，只相当于美国麻省理工学院的数量。
地址不足，严重地制约了我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。
单从数字上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128-1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2^128-1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2^64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。
ipv6基础知识
80. | |
36. 0 1 2 3
37. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
38. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
25. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-&#地址只能支持42亿多个地址的空间，以目前情况看根本不够用；
28. 安全性：本身无安全性考虑，真正的安全性需要上层协议支持，IP层不支持；
68. RFC1883已经被RFC2460取代，主要是RFC1883中Prio字段只有4位，而IPv4中的TOS字段为8位，两者不能完全兼容。
69.
70. 2.2.2 RFC2460定义的IPv6头
71. 0 1 2 3
51. | |
52. + +
12. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
ipv6基本知识
一、IPv6包头IPv6 包头格式要么删除某些IPv4 包头字段，要么将这些字段设为可选。
尽管地址大小增加了，但这种更改却最大程度地减少了IPv6 包头所占用的带宽。
虽然IPv6 地址长度是IPv4 地址长度的四倍，但是IPv6 包头的大小只是IPv4 包头大小的两倍。
IPv6基本头格式固定1、IPV4报文头格式及各字段功能1.图示2.3.各字段功能4.版本号（Version）：长度4比特。
标识目前采用的IP协议的版本号。
一般的值为0100（IPv4），0110（IPv6）5.IP包头长度（Header Length）：长度4比特。
这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。
该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节），即本区域值= IP头部长度（单位为bit）/(8*4)，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4＝60个字节。
IP包头最小长度为20字节。
6.服务类型（Type of Service）：长度8比特。
8位按位被如下定义PPP DTRC06.1 PPP：定义包的优先级，取值越大数据越重要000 普通(Routine)001 优先的(Priority)010 立即的发送(Immediate)011 闪电式的(Flash)100 比闪电还闪电式的(Flash Override)101 CRI/TIC/ECP(找不到这个词的翻译)110 网间控制(Internetwork Control)111 网络控制(Network Control)6.2 DTRCOD 时延: 0:普通1:延迟尽量小T 吞吐量: 0:普通1:流量尽量大R 可靠性: 0:普通1:可靠性尽量大M 传输成本: 0:普通1:成本尽量小0 最后一位被保留，恒定为07.IP包总长（Total Length）：长度16比特。
以字节为单位计算的IP包的长度(包括头部和数据)，所以IP包最大长度65535字节。
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• Source Address：128比特。报文的源 地址。
• Destination Address：128比特。报文 的目的地址。
• V表e示rsiIoPnv：6报4比文特。。值为6 • Traffic Class：8比特。类
似于IPv4中的TOS域。 • Flow Label：20比特。
IPv6中新增。流标签可 用来标记特定流的报文， 以便在网络层区分不同 的报文。 • Payload Length：16比特。 以字节为单位的IPv6载 荷长度，也就是IPv6报 文基本头以后部分的长 度（包括所有扩展头部 分）。 • Next Header：8比特。 用来标识当前头（基本 头或扩展头）后下一个 头的类型。IPv6定义的 扩展头由基本头或扩展 头中的扩展头域链接成 一条链。 • Hop Limit：8比特。每 个转发此报文的节点把 此域减1，如果此域值减 到0则丢弃。
IPv6地址分类-组播地址举例
组播地址
范围
含义
描述
FF01::1
节点
所有节点
在本地接口范围的所有节点
FF01::2
节点
所有路由器
在本地接口范围的所有节路由器
FF02::1
链路本地
所有节点
在本地链路范围的所有节点
FF02::2
链路本地
所有路由器
在本地链路范围的器
IPv6基础知识讲解
讲师：*****
目的
• 让不知道IPv6的变为知道 • 讲解IPv6的基本组成，为下一步讲解进阶内容做准备 • 收集参与者问题和想听内容，为下一步分享做准备
什么是IPv6
• IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写 • 用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议 • 由128位二进制数码表示，地址容量为2^128个，是IPv4的8×10^28倍 • IPv6地址：
Native：使他用信d息hc。pv包6，括即：动地态址主，机前配缀置，协前议缀，长直度接，使有用效向使上用游时服间务va器lid请li求fet的im地e/址pre和fe其r lifetime，MTU，dns，domain，ntp等
Native又分为有状态地址分配，无状态地址分配以及SLAAC。 即通常说的Stateful模式，Stateless模式以及SLAAC。
所有OSPF路由器组播地址
FF02::6
链路本地
OSPF DR路由器
所有OSPF的DR路由其组播地址
FF02::9
本地链路
RIP路由器
所有RIP路由器组播地址
FF02::13
本地链路
PIM路由器
所有PIM路由器组播地址
被FF请05:求:2 节点地站址点：
所有路由器
在一个站点范围内的所有路由器
地FF0址2:构0:0成:0：:0取:1:被FF0请0求::/1节04点构单成播。或任播地址的低24比特，在前面增加前缀
4037::01:800:200E:8C6C 对应的被请求节点组播地址是FF02::1:FF0E:8C6C。
范围：只在本地链路上有效
作用：1、在IPV6中，没有ARP。ICMP代替了ARP的功能，被请求节点的组播地址被 节点用来获得相同本地链路上邻居节点的链路层地址
2、用于重复地址检测DAD，在使用无状态自动配置将某个地址配置为自已的IPV6 地址之前，节点利用DAD验证在其本地链路上该地址是否已经被使用。
IPv6地址分配模式
地分址配分。配模式分为手动分配和自动分配。通常用static表示手动分配，native表示自动 Static：用户了解上游服务器给予的有效地址范围，直接指定一个地址给接口。
包MT括U，：d地n址s等，前缀，前缀长度，有效使用时间valid lifetime/prefer lifetime，
client使用哪一种模式来获取IPv6地址以及其他信息，取决于uplink server通知client的 RA信息中的M位和O位。
• 注意：IPv6组播中不使用Hop Limit域（相当于IPv4的TTL） 说明： 11111111：标识此地址为组播地址 Flags：000T T=0表示Internet地址分配机构永久分配的“熟知”组播地址
T=1表示临时使用的组播地址 Scope：用来标记此组播组的应用范围。 Group ID：标识组播组（可能是永久的，也可能是临时的，范围由scope定义）
• 比（较fe8常0:见X:X的:XI:PXv）6单，播站地点址本：地可地聚址合（全R球FC4单2播91地中址被（废G弃lo，ba不l）再，使链用路，本由地唯地一址 本地地址替代） 链路本地地址：
• 当一个节点启动IPV6协议时，节点的每个接口会自动配置一个链路本地地 址。这种机制使得两个连接到同一链路的IPV6节点不需要做任何配置就可 以通信。链路本地地址使用固定的前缀FE80::/64，接口ID部分使用EUI-64 地址。
IPv6报文头扩展头格式
IPv6地址分类
• IPv6地址分为单播地址、任播地址、组播地址。和IPv4相比，取消了广播 地址类型，以更丰富的组播地址代替，同时增加了任播地址类型。
单 播
任 播
组 播
IPv6地址分类-单播地址
• 所有格式前缀不是组播格式前缀（1111 1111）的IPv6地址都是IPv6单播格 式（任播和IPv6单播格式相同）。
2001:ddd8:acc3:ffff:bef6:678e:ee7f:2234 /64
为什么要有IPv6
• IPv4网络地址资源有限，严重制约了互联网的应用和发展 • IPv6地址寻址大，解决了地址资源有限问题，允许更多的设备直接接入网
络，解决了多种接入设备连入互联网的障碍。
IPv6报头解析
IPv6报文头基本格式
IPv6地址分类-任播地址
• 用来标识一组接口的地址。 • 用来标识属于同一提供因特网服务的组织的一组路由器。 • 可在IPv6路由头中作为中间地址，以使报文能够通过特定聚合或聚合顺序
发送。 • 标识特定子网的一组路由器。
IPv6地址分类-组播地址
• IPv6组播地址用来标识一组接口，一般这些接口属于不同的节点。一个节 点可能属于0到多个组播组。发往组播地址的报文被组播地址标识的所有 接口接收。