ipv6 地址简要介绍

网络的发展，IPv6的时代也即将到来。先从IPv6的优点说起

1，巨大的地址空间        2^128个

2，更有效的路由基础结构。         IPv6使得互联网上的骨干路由器的路由表可以简化，当在前IPv4环境下，骨路由器通常有85000条路由，而在IPv6中，路由表的路由条目大大减少。IPv6的结构，具有相当的层次性。128位一分为二，前64位起一个作用，后64位起一个作用。前64位在分段。有一个非常强的数据结构

3，更好的安全性       在IPv4中，IPsec是可选的。但在IPv6中，是必须要使用IPsec的。

4，移动性     在多个地点漫游，也可以保持连接

5，更好的QOS    保证更好的服务质量   这也是IPv4的一个先天性的缺陷

IPV6 TCP/IP 架构术语

Node   节点     实施了IPv6的一台路由器或一台交换机或一台计算机等等

Lan segment   同一种数据链路层的实现 可能是以太网，也可能是FDDI

Link  /链路      不过路由器的，就是一个Link  不需要数据转发的

Subent          多个Link

Neighbors     邻节点，多个节点，在一个Link上，它们之间的数据传输是不需要路由器转发的。

根据neighbor发现相邻节点

Interface       接口。可能是逻辑的（PPPOE就虚拟的一个接口），也可能是物理的（网卡）

Link MTU      MTU  大传输单元 Link上传输的最大值

Path MTU    从数据源发送一个数据包到一个目的地址，中间可能经过很多个网段，每一个可能都是一个单独的Link

而每一个Link的MTU都是不一样的，而Path MTU是所有Link里最小的一个

因为它不会超过Link MTU。也不用像IPv4那样拆分

IPv6地址 128位

IPv6地址语法：用十六进制表示

IPv6地址的类型：全球的，本地的，单播的，多播折，泛播的很多种

IPv6接口标识： MAC地址  数据链路层的地址和网络层的地址是有关系的

IPv6地址空间

128位地址空间 有2^128个地址

当前使用情况：15%可用      85%保留不可用

选择128位，并非仅仅为了巨大的地址空间，是为了能更好的把路由域名划分出层次结构，更好的反映现代Internet的拓扑结构，128位可以容纳多级的层次结构

前64Bits     前缀   类型  范畴等标识位

后64Bits    Interface ID

IPv6地址语法

IPv6地址的纯2进制表示：128个0和1组成，每16位为一段，共八段。

用16进制表示，并用冒号分割：

21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A          每四位一段，共八段

每段中起始的0可以省略

写法为：21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

那为什么要选择16进制来表示IPv6？

1，IPv4选择十进制主要是方便读，方便记

2，IPv6如果用十进制来表示，则将出现16段分割的10进制，相比之下不方便读，更不方便记

3，二进制与十六进制更容易转换

4，在IPv6中地址的自动配置更容易和灵活，因此大部分时候终端用户使用机器名，即使在没有DHCP的情况下，它

也能自动分配IP

零压缩法   为了进一步简化地址标识

用法：连续的一段或者多段全零地址缩写为 ：：

例如：FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2

FE80::A:FF:FE9A:4CA2

FF02:0:0:0:0:0:0:2

FF02::2

当看到两个冒号时，就意味着中间全是零

规则：一个地址中，只能有一次使用 ：：

IPv6地址前缀

IPv4的表示法 标准的A,B,C三类

无类域间路由（CIDR）：10.10.10.1/24     可自由划分一个网段

IPv6采用地址前缀长度表示法                它没有子网这个概念

21DA:D3:0:2F3B::  /64一个子网

前64表示一个子网，后64位表示网络接口地址

21DA:D3::  /48     一个路由

/48   小于64   此时它表示一个路由  这样的作法就让路由表变的简单

FF00::   /8   地址段

IPv6地址类型

单播Unicast

1，标识单个接口（Interface)

2，负载均衡场景下多个接口呵以使用同一个单播地址

3，数据包发送给单个接口

一个数据包发出去，给一个单独的目标接口

多播Multicast

标识一组（0－多个）接口

数据包发送到该组内所有的接口

一个数据包发送出去，对方可能是一组，这一组可能是0－多个接口，只要是这个组里的，都可以收到

泛播Any cast

1，标识一组接口

2，数据包最终发一大批到该组内唯一一个接口

3，该接口是路由协议认为距离发送方最近的一个

4，不同路由协议对距离的衡量标准不同

定义了一组接口，将数据发送给该组唯一的一个接口，主要给路由器使用。

单播IPv6地址

全球的单播地址（Global Address)      此地址在互联网可以跌幅     相当于IPv4的公网地址

本地使用的单播    仅局域网使用，互联网不路由

结构：以001开头 然后是45位的global routing prefix 全球方位路由，后面是16位的子网ID，最后是64位的接口ID

45Bits                                   16Bits                                       64Bits

001                Global Routing Prefix                  Subnet ID                                Interface ID

本地使用的单播：

链路本地地址：Link-Local Address             不跨路由器的

地址范畴是一个单一的Link，这个地址是不会被路由器转发的。它类似于IPv4中的169.254.0.0/16   不指派DHCP分的IP，但也少有区别

以FE80开头，一看到FE80，那就是Link Local       自动配置

作用：自动配置，对邻节点发现过程是必需的

站点本地地址 Site-Local  Address

相当于IPv4的私有地址，可跨路由器，但不可在公网使用

非自动配置，必须通过有状态或无状态的地址自动分配进行指派

范围：FEC0-FEFF

开头为FEC,FED,FEE,FEF的地址都是Site Local

本地回环地址

0:0:0:0:0:0:0:1         类似于IPv4中的127.0.0.1

IPv6   128位    被表示成8段X16（每段16位）

前四段表示网段

1，第一段表示该单播地址的类型

2，FE80是Link-Locl Address

3，FEC-FEF是Site-Local Address

4，以2或者是3开始的是Global Address

5，后四段标识一个网络接口

IPv6接口标识 Interface Identifiers

IPv6中接口标识部分为64位，并非为了在同一个子网上支持2^64台主机，是为了方便与48位MAC地址映射，以用1394和将来的64位MAC地址映射

以后的MAC地址都是64位的，新的标准 IEEE EUI-64

公司地址仍然为24位 拓展ID增加到40位，给网卡制造商更大的地址空间

从EUI-64 生成IPv6接口标识

IPv6的后64位，可以从EUI－64的MAC地址生成，也可以手工指定，也可以通过其它方式

确定接口的方法有很多种：

所有001－111前缀的单播，必须从EUI-64生成

或，随即生成，以便实现一定的匿名需要

或，由状态自动配置（如DHCPv6）

或，随即生成(V如PPP）

或，手工指定

多播IPv6地址

前缀 11111111（8位）

FF01::1  节点本地范围所有的李点多播地址           一个节点上的所有接口

FF02::1 链路本地范围所有的节点多播地址             IPv4中的广播 Link上的所有节点

FF01::2 节点本地范围所有路由器多播地址

FF02::2 链路本地范围所有路由器多播地址

FF05::2 站点本地范围所有路由器多播地址

FF02::1 取代了IPv4中各类广播地址

请求节点多播地址

主要用于数据链路层地址解析

在IPv4中，利用ARP，以广播的形式          假如给192.168.1.100发送数据，就必须要知道它的MAC地址，这时就要发送广播，通过广播，就可知道它的数据链路层地址，这个做法会干扰到链路上的所有节点。

所以在IPv6中，就用了一个请求节点，来实现链路的解析

IPv6地址与请求节点地址是1对1的

根据IPv6地址得出请求节点地址（后24位一致）

IPv6 地址：               FE80::2AA:FF:FE28:9C5A

相应的请求节点：                FF02::1:FF28:9C5A

将IPv6地址后24位取下来，前面是固定的。它会去侦听

侦听的作用：当发送方要访问FE80::2AA这个地址，但不知道它的数据链路层地址，这个时候要将数据发送给多播地址，FFO2这个地址，后24位是一样的。根据一个算法，将IPv6地址算成一个多播地址。多播地址与IPv6地后24位是一样的