第11章 IPv6协议基础.pptx

第11章IPv6协议基础教师：

IPv6邻居发现协议IPv6协议数据报结构IPv6地址结构IPv6协议基础思考题IPv6协议概述随着互联网技术的飞速发展，越来越多的企业、个人加入到Internet中，域名数量成指数增长。伴随而来的是网络地址分配耗尽、网络扩展、管理和安全等问题。随着IPv4地址空间耗尽问题，IPv6从某种角度可以说是IPv4的升级。本章主要介绍IPv6的基本概念、IPv6地址、IPv6协议数据报及邻居发现协议。第11章内容结构

1IPv6协议概述

IPv4作为网络的基础设施而广泛地应用在Internet和难以计数的小型专用网络上。IPv4可以把数十个或数百个网络上的数以百计或数以千计的主机连接在一起，并已经在全球Internet上成功地连接了数以千万计的主机。IPv6是IP协议的第6版，它的提出就是为了解决IPv4地址耗尽的问题，从而获得更大的地址空间。IPv6协议概述

IPv6协议的产生每个连接在“网络的网络”上的计算机必须具有唯一的标识；所有计算机都能够与所有其他计算机以每个计算机都能识别的格式进行数据的收发；一台计算机必须能够在了解另一台计算机的网络地址后把数据可靠地传送到对方，而无需了解对方计算机和网络的任何细节。IPv6协议概述IP协议的目标IP协议解决的最根本的问题是如何将网络连接在一起。IP需要实现了以下目标：

IPv4协议存在的问题IPv4除了存在地址空间缺乏问题外，还存在着扩展性问题、管理问题、选路困难、服务的改进和服务质量特性的交付以及安全性问题。IPv6协议的产生IPv6协议概述地址空间的局限性：IPv4地址空间耗尽危机由来已久。性能：IPv4在管理性能、选路性能、服务质量等方面存在着进一步改进的空间。安全性：IPv4的安全性很弱，网络的安全基本由传输层及高层负责。自动配置：IP主机移动性的增强要求当主机在不同网络间移动和使用不同的网络接入点时能提供即插即用配置支持。

IPv6的产生由于新的子网和IP节点的快速增长，使用IPv4协议的Internet，其32位的IP地址空间即将耗尽。另外，由于最初没有人会想到网络的发展如此迅猛，网络地址的分配存在很多问题。例如，分配不均衡问题。1992年，IEFT就提出要制定新的下一代IP，即IPv6。IPv6协议的产生IPv6协议概述

（1）具有更大的IP地址空间（2）地址层结构做了扩展（3）简化了报文首部格式（4）报文首部格式灵活（5）支持更多的服务类型（6）提高了安全性（7）IP地址自动配置（8）IPv6首部改为8字节对齐，而IPv4首部是4字节对齐IPv6相对于IPv4在很多方面有了很大的提高和改进，具体特点如下：IPv6的主要特点IPv6协议概述

2IPv6地址结构

IPv6地址格式IPv6地址结构IPv6的地址位数由原来IPv4的32位扩增到128位，位数扩展了4倍，地址空间由232扩展到2128。IPv6的地址结构采用分层结构。IPv6地址采用冒号分隔的十六进制数表示，分为8段，每段由4位十六进制数（即16位二进制）组成，表示为X:X:X:X:X:X:X:X，其中X是4个十六进制整数。每个地址包括8段，每段包含4个数字，每个数字为4位二进制数，共计128位（4×4×8=128）。例如，下面是一些合法的IPv6地址：CDCD:910A:2222:5498:8475:1111:3900:20201030:0:0:0:C9B4:FF12:48AA:1A2B2000:0:0:0:0:0:0:1注意这些整数都是十六进制整数，其中A到F表示的是10到15。地址中的每个整数都必须表示出来，但起始的0可以不必表示。

冒号十六进制表示法在IPv6地址中，128位按照每16位为一组用冒号分隔开。每个16位二进制转换成4个十六进制数，将IPv6的地址划分为8个部分（称为块）。相邻的块之间利用半角冒号分隔，由这种方式生成的IPv6地址形式称为冒号十六进制地址表示。IPv6地址的表示形式可以分为冒号十六进制表示法、前导零省略表示法和压缩零表示法3种。IPv6地址格式IPv6地址结构

冒号十六进制表示法例如，以下有两个IPv6合法地址0001111111111110:0011101010111000:1101011101000000:00000000000000000000011111111111:0111001010000100:1101000111100000:001110000000000