IPV6地址

1、IPV6地址由128位组成,使用8个16位段来表示,每个16位段使用十六进制数字表示即每4个十六进制为一组,之间使用英文冒号:分开

2、格式:x:x:x:x:x:x:x:x x代表4个十六进制位,举例:2035:0001:2BC5:0000:0000:087C:0000:000A

3、IPV6地址包括两部分:前缀+本地标识

4、前缀:通过在IPV6地址后面加一个斜线/,再跟一个十进制的数字来标识一个IPV6地址的起始位由多少位是前缀位,一般前缀为64位,如:3ffe:1994:100:a::/64

5、接口标识:从接口的数据链路层地址直接派生出接口标识,该标识是全局唯一。长度为64位,根据MAC地址动态创建。

一、IPv6优点及特性

1)IPV6优点:

1、更大地址空间:128位的地址空间可以满足星球上每个人

2、无需NAT:保障端到端通信

3、没有广播地址:包括单播、多播、任意播

4、支持移动性和安全性:有助于确保遵循移动IP标准和Ipsec标准

5、更简单的报文提高了路由器的效率

6、接口标识:从接口的数据链路层

2)IPV6的特性

1、每个接口多个地址

2、链路本地地址:交换路由更新时,IGP将link-local地址作为下一跳地址

3、无状态自动配置:一个IPV6设备根据本身分配一个独特link-local IPV6的地址

4、独立或不独立于提供商的编址

二、IPv6与IPv4相比有什么优点呢?

1.更大的地址空间

IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址;而IPv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址。

2.更小的路由表

IPv6的地址分配一开始就遵循聚类(Aggregation)的原则,这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,提高了路由器转发数据包的速度。

3.增强的组播支持以及对流的支持。

这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会,为服务质量(QoS)控制提供了良好的网络平台。

4.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。

5.更高的安全性

在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,这极大的增强了网络安全。

三、IPv4及IPv6三种常见的共存策略和过渡技术:

1.双栈DualStack

所谓的双栈就是主机或者网络设备同时支持IPv4及IPv6双协议栈,如果节点支持双栈,那么它能够同时使用V4和V6的协议栈、同时处理IPv4及IPv6的数据。在双栈设备上,上层应用会优先选择IPv6协议栈,而不是IPv4。

比如,一个同时支持v4和v6的应用请求通过DNS请求地址,会先请求AAAA记录,如果没有,则再请求A记录。双栈是V4、V6并存及IPv6过渡技术的基础。

就拿上图来说,路由器就是一个双栈设备,默认情况下路由器本身就已经支持IPv4,接口上也配置了IPv4的地址,已经能够正常转发IPv4的报文,此刻在激活路由器的IPv6数据转发能力,再为接口分配IPv6的单播地址,那么这个接口又有了IPv6数据转发能力。当然,此时对于路由器而言,IPv4及IPv6协议栈互不干扰,独立工作。

2.隧道技术

隧道技术是一种非常经典的解决方案,被应用在各种场景中解决数据通信问题。核心思想其实就是在两个通信孤岛之间搭建一条点到点的虚拟通道,使得此二者能够通过这条点到点隧道穿越中间的网络进行通信。

上图所示的场景中,R1及R2都连接到同一个IPv4网络中,同时还各自连接一个IPv6网络。此刻R1及R2均是双栈路由器,而两者各自下挂的这两个IPv6网络其实是信息孤岛,彼此之间无法互相通信,因为要通信就需要经过中间的网络,而中间的网络是IPv4的,根本无法识别IPv6的数据。

这个场景相信在如今的网络中是经常常见的,毕竟如今IP网络的主体还是IPv4,IPv6的站点只是零星的建立,那么如何实现IPv6站点之间的相互通信呢?

在R1及R2之间利用隧道技术可以建立起一条点到点的通道,这条虚拟通道穿越了中间的IPv4网络,使得两个信息孤岛之间能够互通。

实际上孤岛之间的IPv6互访流量还是经过中间的IPv4网络进行转发,只不过在被转发的IPv6报文基础之上增加了一个新的IPv4头部,这个头部我们称之为隧道头,正是这个隧道IPv4头部,使得IPv6报文能够被包裹在其中从而穿越中间的IPv4网络。

3.NAT64

NAT64技术实际上是一种协议转换技术,能够将分组在V4及V6格式之间灵活转换。当IPv4网络的节点需要直接与IPv6网络的节点进行通信时,默认情况下当然是行不通的,因为两个协议栈无法兼容。

但是借助一台设备,由该设备来实现IPv6与IPv4的互转,那么上述通信需求就可以实现了。

信息化和软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:莎莉