前言

参考王道书。
后续会进一步整理，包括添加笔记内容，标明参考资料。

更新中。。。

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IPv6诞生原因

32位IPv4地址空间已分配殆尽

解决方法：

CIDR、NAT：

• 治标不治本

IPv6：

• 从根本上解决地址耗尽问题
• 改进首部格式
• 支持QoS
  QoS（Quality of Service，服务质量）指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

IPv6数据报格式

基本首部

• 固定40字节

版本：

• 指明了协议版本，总是6

优先级：

• 区分数据报的类别和优先级。

流标签：

• “流”是互联网络上从特定，源点到特定终点的一系列数据报。所有属于同一个流的数据报都具有同样的流标签。
• 与IPv4格式中的标识位不同：标识位是一个数据报的所有分片，流标签是一系列数据报

有效载荷长度：

• 有效载荷（扩展首部+数据部分）的长度。

下一个首部：

• 标识下一个扩展首部或上层协议首部。。

跳数限制：

• 相当于IPv4的TTL。

源地址：

• 128位。

目的地址：

• 128位。

IPv6和IPv4区别

• IPv6将地址从32位（4B）扩大到128位（16B），更大的地址空间。
• IPV6将IPV4的校验和字段彻底移除，以减少每跳的处理时间。
• IPv6将IPv4的可选字段移出首部，变成了扩展首部，成为灵活的首部格式。路由器通常不对扩展首部进行检查，大大提高了路由器的处理效率。
• IPv6支持即插即用（即自动配置），不需要DHCP协议。
• IPV6首部长度必须是8B的整数倍，IPv4首部是4B的整数倍。
• IPv6只能在主机处分片，IPv4可以在路由器和主机处分片。
• ICMPv6：附加报文类型“分组过大”。
• IPv6支持资源的预分配，支持实时视像等要求，保证一定的带宽和时延的应用。
• IPv6取消了协议字段，改成下一个首部字段。
• IPv6取消了总长度字段，改用有效载荷长度字段。
• IPv6取消了服务类型字段。

IPv6地址表示形式

• 一般形式
  冒号十六进制记法
• 压缩形式
• 零压缩形式

冒号十六进制记法

• 一般形式

4BF5:A12:0216:FEBC:BA5F:0394:BE9A:2170

压缩形式

压缩前：

4BF5:0000:0000:0000:BA5F:039A:000A:2176

压缩后：

4BF5:0:0:0:BA5F:39A:A:2176

零压缩

一连串连续的0可以被一对冒号取代。

压缩前：

FF05:0:0:0:0:0:0:B3

压缩后：

FF05::B3

注：

• 双冒号表示法在一个地址中仅可出现一次。

IPv6基本地址类型

• 单播
• 多播
• 任播

单播

• 一对一通信
• 可做源地址、目的地址

多播

• 一对多通信
• 可做目的地址

任播

• IPv6独有
• 一对多中的一个通信
• 可做目的地址

IPv6向IPv4过渡的策略

• 双栈协议
• 隧道技术

双栈协议

指在一台设备上同时启用IPv4协议栈和IPv6协议栈。

这样的话，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，那么这台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。
• 如果这台设备是一个计算机，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

通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式。

使用隧道传递的数据（或负载）可以是不同协议的数据帧或包。

隧道协议将其它协议的数据帧或包重新封装然后通过隧道发送。