互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)

IPv6IPv6是InternetProtocolVersion6的縮寫，其中ipv6的中文全稱是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版”。IPv6是IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組，InternetEngineeringTaskForce)設(shè)計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議(IPv4)的下一代IP協(xié)議，號稱可以為全世界的每一粒沙子編上一個網(wǎng)址。

相對于IPv4來說ipv6的變化主要有：擴展的地址,簡化的包頭,特有的流標(biāo)志以及增加了身份驗證和保密功能。

中文名稱：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版外文名稱：IPv6全稱：InternetProtocolVersion6類型：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址長度：128位數(shù)量：2^128(約3.4×10^38)基本信息至1992年初，一些關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)地址系統(tǒng)的建議在IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）上提出，并于1992年底形成白皮書。在1993年9月，IETF建立了一個臨時的ad-hoc下一代IP（IPng）領(lǐng)域來專門解決下一代IP的問題。從1996年開始，一系列用于定義IPv6的RFC發(fā)表出來，最初的版本為RFC1883。由于IPv4和IPv6地址格式等不相同，因此在未來的很長一段時間里，互聯(lián)網(wǎng)中出現(xiàn)IPv4和IPv6長期共存的局面。2003年1月22日，IETF發(fā)布了IPv6測試性網(wǎng)絡(luò)，即6bone網(wǎng)絡(luò)。它是IETF用于測試IPv6網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行的一項IPng工程項目，該工程目的是測試如何將IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)遷移。5.截至2009年6月，6bone網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)支持了39個國家的260個組織機構(gòu)。6bone網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計成為一個類似于全球性層次化的IPv6網(wǎng)絡(luò)，同實際的互聯(lián)網(wǎng)類似，它包括偽頂級轉(zhuǎn)接提供商、偽次級轉(zhuǎn)接提供商和偽站點級組織機構(gòu)。6bone最初開始于虛擬網(wǎng)絡(luò)，它使用IPv6-over-IPv4隧道過渡技術(shù)。因此，它是一個基于IPv4互聯(lián)網(wǎng)且支持IPv6傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，后來逐漸建立了純IPv6鏈接。6.從2011年開始，主要用在個人計算機和服務(wù)器系統(tǒng)上的操作系統(tǒng)基本上都支持高質(zhì)量IPv6配置產(chǎn)品。7.2012年6月6日，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會舉行了世界IPv6啟動紀(jì)念日，這一天，全球IPv6網(wǎng)絡(luò)正式啟動。多家知名網(wǎng)站，如Google、Facebook和Yahoo等，于當(dāng)天全球標(biāo)準(zhǔn)時間0點（北京時間8點整）開始永久性支持IPv6訪問。一、發(fā)展歷史2、0位壓縮表示法，在某些情況下，一個IPv6地址中間可能包含很長的一段0，可以把連續(xù)的一段0壓縮為“::”。但為保證地址解析的唯一性，地址中”::”只能出現(xiàn)一次，例如：FF01:0:0:0:0:0:0:1101→FF01::11010:0:0:0:0:0:0:1→::10:0:0:0:0:0:0:0→::3、內(nèi)嵌IPv4地址表示法，為了實現(xiàn)IPv4-IPv6互通，IPv4地址會嵌入IPv6地址中，此時地址常表示為：X:X:X:X:X:X:d.d.d.d，前96b采用冒分十六進(jìn)制表示，而最后32b地址則使用IPv4的點分十進(jìn)制表示，例如::192.168.0.1與::FFFF:192.168.0.1就是兩個典型的例子，注意在前96b中，壓縮0位的方法依舊適用二、表示方法IPv6的地址長度為128位，是IPv4地址長度的4倍。于是IPv4點分十進(jìn)制格式不再適用，采用十六進(jìn)制表示。IPv6有3種表示方法。1、冒分十六進(jìn)制表示法，格式為X:X:X:X:X:X:X:X，其中每個X表示地址中的16b，以十六進(jìn)制表示，例如：ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789這種表示法中，每個X的前導(dǎo)0是可以省略的，例如：2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A三、IPv6報文內(nèi)容IPv6報頭是必選報文頭部，長度固定為40B，包含該報文的基本信息；擴展報頭是可選報頭，可能存在0個、1個或多個，IPv6協(xié)議通過擴展報頭實現(xiàn)各種豐富的功能；上層協(xié)議數(shù)據(jù)是該IPv6報文攜帶的上層數(shù)據(jù)，可能是ICMPv6報文、TCP報文、UDP報文或其他可能報文。IPv6報文的整體結(jié)構(gòu)分為IPv6報頭、擴展報頭和上層協(xié)議數(shù)據(jù)3部分。

四、地址類型IPv6協(xié)議主要定義了三種地址類型:單播地址(UnicastAddress)、組播地址(MulticastAddress)和任播地址(AnycastAddress)。與原來在IPv4地址相比，新增了"任播地址"類型，取消了原來IPv4地址中的廣播地址，因為在IPv6中的廣播功能是通過組播來完成的。單播地址:用來唯一標(biāo)識一個接口，類似于IPv4中的單播地址。發(fā)送到單播地址的數(shù)據(jù)報文將被傳送給此地址所標(biāo)識的一個接口。組播地址:用來標(biāo)識一組接口(通常這組接口屬于不同的節(jié)點)，類似于IPv4中的組播地址。發(fā)送到組播地址的數(shù)據(jù)報文被傳送給此地址所標(biāo)識的所有接口。任播地址:用來標(biāo)識一組接口(通常這組接口屬于不同的節(jié)點)。發(fā)送到任播地址的數(shù)據(jù)報文被傳送給此地址所標(biāo)識的一組接口中距離源節(jié)點最近(根據(jù)使用的路由協(xié)議進(jìn)行度量)的一個接口。IPv6地址類型是由地址前綴部分來確定，主要地址類型與地址前綴的對應(yīng)關(guān)系如下:無狀態(tài)地址自動配置的核心是不需要額外的服務(wù)器管理地址狀態(tài)，主機可自行計算地址進(jìn)行地址自動配置，包括4個基本步驟:1.鏈路本地地址配置。主機計算本地地址。2.重復(fù)地址檢測，確定當(dāng)前地址唯一。3.全局前綴獲取，主機計算全局地址。4.前綴重新編址，主機改變?nèi)值刂贰o狀態(tài)地址自動配置協(xié)議IPv6動態(tài)主機配置協(xié)議DHCPv6是由IPv4場景下的DHCP發(fā)展而來?？蛻舳送ㄟ^向DHCP服務(wù)器發(fā)出申請來獲取本機IP地址并進(jìn)行自動配置，DHCP服務(wù)器負(fù)責(zé)管理并維護(hù)地址池以及地址與客戶端的映射信息。DHCPv6在DHCP的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一定的改進(jìn)與擴充。其中包含3種角色:DHCPv6客戶端，用于動態(tài)獲取IPv6地址、IPv6前綴或其他網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù);DHCPv6服務(wù)器，負(fù)責(zé)為DHCPv6客戶端分配IPv6地址、IPv6前綴和其他配置參數(shù);DHCPv6中繼，它是一個轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。通常情況下。DHCPv6客戶端可以通過本地鏈路范圍內(nèi)組播地址與DHCPv6服務(wù)器進(jìn)行通信。IPv6動態(tài)配置協(xié)議五、地址配置協(xié)議IPv6使用兩種地址自動配置協(xié)議，分別為無狀態(tài)地址自動配置協(xié)議(SLAAC)和IPv6動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCPv6)12與IPV4相比，IPV6具有以下幾個優(yōu)勢:IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，最大地址個數(shù)為2^32;而IPv6中IP地址的長度為128，即最大地址個數(shù)為2^128。與32位地址空間相比，其地址空間增加了2^128-2^32個。IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。IPv6增加了增強的組播(Multicast)支持以及對流的控制(FlowControl)，這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機會，為服務(wù)質(zhì)量(QoS，QualityofService)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。IPv6加入了對自動配置(AutoConfiguration)的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴展，使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。六、優(yōu)勢5.IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對IP報文進(jìn)行校驗，在IPV6中的加密與鑒別選項提供了分組的保密性與完整性。極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。6.允許擴充。如果新的技術(shù)或應(yīng)用需要時，IPV6允許協(xié)議進(jìn)行擴充。7.更好的頭部格式。IPV6使用新的頭部格式，其選項與基本頭部分開，如果需要，可將選項插入到基本頭部與上層數(shù)據(jù)之間。這就簡化和加速了路由選擇過程，因為大多數(shù)的選項不需要由路由選擇。8.新的選項。IPV6有一些新的選項來實現(xiàn)附加的功能。雖然IPv6在全球范圍內(nèi)還僅僅處于研究階段，許多技