IPv6基础（1）

IPv6产生背景和优势

1、IPv4地址空间不足            IPv4地址长度32bit，缓解措施有变长子网掩码CIDR和NAT；

2、互联网骨干路由器路由表庞大        IPv4地址分配不连续，无法进行路由汇总，影响转发效率

IPv6优势

1、IPv6地址空间巨大                    IPv6地址长度128bit；

2、转发效率高、易于扩展            IPv6基本报头定长40字节、可选扩展报头易于扩展

3、安全性高                                     通过安全扩展报头实现IPsec加密和认证

4、层次化路由设计                        顶级聚合、次级聚合、站点聚合

5、即插即用和流标签

IPv6地址表示方法

128bit分为8块，每块16bit通过4个16进制数表示，用冒号隔开，称为冒号分16进制表示法，

如2000:EAD8:99EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301；

简写规则：

（1）每块前导0可以省略

2000:00D8:09EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301可以简写为

2000:D8:9EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301;

（2）存在一组或几组连续都为0可以用双冒号表示

2000:0000:0000:CC3E:0000:9EFF:32DD:1301可以简写为

2000::CC3E:0:9EFF:32DD:1301

如果多处存在连续块都为0，只有一处可以用双冒号表示，其它每块用一个0表示；

IPv6地址分类

1、单播地址

（1）链路本地地址    FE80::/10

（2）全球单播地址    2000::/3

（3）唯一本地地址   FC00::/7

（4）特殊地址    ::和::1

2、组播地址

FFxy::/8

常见组播地址：

所有节点组播地址    FF02::1

所有路由器组播地址    FF02::2

所有OSPFv3路由器    FF02::5

所有OSPFv3 DR和BDR    FF02::6

所有PIM路由器    FF02::D

被请求节点组播地址    FF02::1:FF00:0000/104        DAD重复地址检测和地址解析

3、任播地址

和单播地址一个地址空间，报文发送给距离自身最近的任播地址；

IPv6和IPv4报文格式比较

IPv6报文格式和IPv4报文的区别主要在于报头长度、分片功能、去掉校验和增加流标签；

1、IPv4报头长度不固定20-60字节，IPv6报头长度固定40字节；

IPv4报头不固定用到了IHL、总长度两个字段，IPv6报头定长就只需要一个长度字段；

2、IPv6报头去掉标识符、标志位和偏移量三个字段，通过IPv6的分片扩展报头实现；

3、IPv6报头去掉头部校验字段，增加流标签字段；

IPv6扩展报头

1、逐跳选项报头    0                用于巨型载荷、设备提示、资源预留RSVP

2、目的选项报头    60             用于移动IPv6

3、路由报头    43                      用于源路由

4、分片报头    44                      用于报文分片

5、AH报头      51                        用于报文认证、完整性检查、防重放

6、ESP报头    50                        用于报文认证、完整性检查、防重放和加密