前言:
目前我们国家也开始大力推广让企业使用ipv6,并且腾讯云、阿里云等各大厂商也都上架了ipv6的相关服务,有兴趣的可以去云厂商官网去了解下,ipv6的出现解决了ipv4地址耗尽的问题,但是ipv6网络还不太完善,通过这篇文章,可以让你大致了解ipv6的原理,方便日后使用,闲话不多说,直接开始吧。
IPV6介绍以及地址如何表示或者书写:
IPv6是互联网协议的第六版;最初它在IETF的 IPng选取过程中胜出时称为互联网新一代网际协议(IPng),IPv6是被正式广泛使用的第二版互联网协议。
ipv4 ipv5 ipv6
IPV4:现有标准IPv4只支持大概40亿(4×109)个网络地址,目前主流使用的三层通信地址。
IPv5:不是IPv4的继承,是实验性的面向流的数据流协议,用来对声音,图像等提供支持。
IPv6:支持3.4 ×10^38个,这等价于在地球上每平方英寸有4.3×1020地址。
IPv6地址表示方法
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:2003:0bd8:75c3:08d3:1319:8e2a:0371:7433/120
其中某一组如果四个数字都是零,可以被省略。
例如:2003:0bd8:75c3:08d3:0000:8e2a:0371:7433
2003:0bd8:75c3:08d3::8e2a:0371:7433
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。
例如:
2003:0bd8:0000:0000:0000:8e2a:0371:7433
2003:0b08::8e2a:0371:7433
2003:0bd8:0000:0000:0000:8e2a:0000:7433
2003:0bd8::8e2a:0000:7433
如果IP地址全部为0的话,可以使用两个冒号去代替。
例如:
::
如果ipv6地址的8组中,前7组全为0,而最后一组是以0开头,那么可以将开头省略,但是不可以省略结尾和中间的0.
例如:
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0433
::433
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0403
::403
0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0400
::400
IPv4 地址可以转化为IPv6格式 128-32
Ipv4是8位2进制为1组,ipv4总共有4组,而ipv6总共有8组,每组为16位,那么ipv4转换为ipv6,第一个就可以把前6组全部为0,以冒号代替,然后剩下2组,在去转换。
例如:135.75.43.52 172.3.5.11 1010110000000011
::874b:2b34 ::ac03:050b
IPV6报头格式:
Ipv6报头详解:
Ipv6报头中的通信量等级:相当于ipv4报头中的Type of Service(服务类型);那个类型高优先转发,那个低就后转发。
流标签:对三层网络层中,每一个数据包,做相应的标签,进行数据的分段传输处理;类似于ipv4报头中的标识。
有效负荷长度:在报头传输数据中,最大传输单元为1500字节,除去基本报头40字节和扩展报头,它的有效负荷长度为1500-40;如果有扩展报头,也需要算进去。
下一报头:类似于ipv4报头中的协议;就是封装的下一个报头的协议是那个。
跳限制:ipv6数据包在路由器中,进行转换的要遵循的跳的限制;类似于ipv4报头中的生存时间。
注:要实现ipv4报头中的功能,可以在扩展报头,进行添加。
IPV6的地址类型
①:单播地址 点对点传输
②:组播地址
③:任播地址
IPV6的子网划分
①:前缀
ipv6中,没有子网掩码和网段的概念,若划分广播域,类似于基于网络位和主机位的方式,而网络位长度为前缀。 128=64 64
②:主机ID
标识主机位的方式
前缀/主机ID
且不同的操作系统,划分子网的表示方式不同
Windows中以%表示
如上图,前缀为8位(以2进制的方式表示),那说明只要是fe开头的ipv6地址就是在同一子网中;而剩下的120位全部是主机ID。
IPV6特殊地址
IPV6不确定的地址:::/128
IPV6本地回环地址:::1/128
IPV6组播地址:FF00::/8
IPV6本地链路地址:fe80::/10 用于单一链路,适用于自动配置、邻机发现等,路由器不转发(相当于IPV4杂地址169.254.xxx.xxx)
IPV6私网地址:FC00:: - FD00::1/128
已分配全球单播地址:第三位必须为1 默认前缀64 可以做进一步子网划分
以2000开头2000:: 2001、2002预留特殊单播
2003 开始普通全球单播地址
ipv6地址计算工具站点:
http://www.gestioip.net/cgi-bin/subnet_calculator.cgi
路由器中添加IPV6地址的方法
全局模式:开启IPV6寻址功能 ipv6 unicast-routing
接口模式:配置IPV6地址 ipv6 add xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx/xxx (IPV6地址/前缀号)
ipv4的缺陷
iPV4地址已经耗尽
iPV4地址一是采用私有地址转换,这是解决IP地址短缺的权宜之计,不利于保障网络服务质量和网络安全,影响我国互联网长远发展;
IPv6的制约因素
1:缺少IPv6信息资源;
2:网络安全防护现状,防火墙管理控制,制约了IPv6发展。重要的还有:IPv4和IPv6理论上不兼容,所以互联互通技术有待发展。
3:网络运营商相关的发展和制约