ipv6 总结

IPV6的特点

1， IPV6地址长度为128bits，地址空间增大了2的96次方倍； 2， 灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。

IPV6中选项部分的出现方式也有变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文的处理速度；

3， IPV6简化了报文头部格式，字段只有7个，加快报文的转发，提高了吞吐量； 4， 提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性； 5， 支持更多的服务类型；

6， 允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展；

IPv6的优势

1， IPv6具有更大的地址空间。

2， IPV6使用更小的路由表。IPV6的地址分配一开始就遵循聚类的原则，这使得路由器能在路由

表中用一条记录表示一片子网，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， IPV6增加组播支持及对流的支持，这使得网络上的多媒体应用有了长足的发展计划，为服务质

量（QOS）控制提供了良好的网络平台。 4， IPV6加入了对自动配置的支持，这是对DHCP协议的改进和扩展，是的网络的管理更加方便和

快捷。

5， IPV6具有更高的安全性。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，极大的增强了网络的安全性。

IPv6地址

IPv6地址=前缀+接口标识符/前缀长度 前缀：相当于v4地址中的网络ID 接口标识：相当于v4地址中的主机ID

表示方式：冒号十六进制形式 每16位转换为4位的十六进制数；压缩形式；混合形式。

IPV6报头结构

IPV6报头=IPV6包头（基本报头）+扩展报头+上层协议数据单元。

1，IPV6包头。每一个IPV6数据包都必须包含该报头，长度为40字节。去掉了IPv4中一切可选项，只包括8个必要的字段，因此尽管IPv6地址长度为IPv4的四倍，IPv6包头长度仅为IPv4包头长度的两倍。

2，扩展报头。又称下一个报头，扩展报头是可选报头，紧接在基本报头之后，IPv6数据包可包含多个扩展报头，扩展报头的长度并不固定，IPV6扩展报头代替了IPV4报头中的选项字段。 IPv6的6个扩展头分别为：Hop-by-Hop（逐个跳段）选项包头、目的地选项包头、路由包头、分段包头、认证包头和ESP协议包头：

（1）Hop-by-Hop选项包头——包含分组传送过程中，每个路由器都必须检查和处理的特殊参数选项。

（2）目的地选项包头——指名需要被中间目的地或最终目的地检查的信息。有两种用法：

如果存在路由扩展头，则每一个中转路由器都要处理这些选项。如果没有路由扩展头，则只有最终目的节点需要处理这些选项。

（3）路由包头——类似于IPv4的松散源路由。IPv6的源节点可以利用路由扩展包头指定一个松

散源路由，即分组从信源到信宿需要经过的中转路由器列表。

（4）分段包头——提供分段和重装服务。当分组大于链路最大传输单元（MTU）时，源节点负责对分组进行分段，并在分段扩展包头中提供重装信息。

（5）认证包头——提供数据源认证、数据完整性检查和反重播保护。认证包头不提供数据加密服务，需要加密服务的数据包，可以结合使用ESP协议。 （6）ESP协议包头——提供加密服务。

3，上层协议数据单元。上层数据协议单元由上层协议报头和它的有效载荷构成，有效载荷可以是一个ICMPV6报文、一个TCP报文或者一个UDP报文。

地址类型

单播地址——IPv6 单播地址被划分为两部分。第一部分包含地址前缀，第二部分包含接口标识符。

链路-本地地址。本链路有效，前缀FE80。 FE80 ＋ 54个0 ＋ 64位接口ID

站点-本地地址。本站有效，前缀FEC0。可以创建子网，单级子网最多65536个。 FEC0 ＋ 38个0 ＋ 16位子网ID ＋ 64位接口ID

可聚合全球单播地址。全球范围可达，前缀001。采用多级集聚标识符号，完成多级的寻址和路由。这和IPv4单级和多级混合路由方式不同。

001 ＋ 13位的TLA ID ＋ 8位Res ＋ 24位NLA ID ＋ 16位SLA ID ＋ 64位接口ID

TLA ID，顶级集聚标识符，路由的最高层次，多在骨干路由器上 NLA ID，下一级集聚标识符，多在ISP路由器上 SLA ID，站点级集聚标识符，多用于单独机构 特殊地址

未指定地址：： 回环地址：：1

兼容地址

兼容IPv4地址 ：：w.x.y.z

IPv4映射地址 ：：FFFF：w.x.y.z

6over4地址 64位前缀＋：0：0：wwxx:yyzz 6to4地址 2002：wwxx:yyzz:[SLA ID]:[接口ID]

ISATAP地址：由站内自动寻址协议分配的地址，[前缀]＋0：5EFE：w.x.y.z

组播地址——IPv6中的组播在功能上与IPv4中的组播类似：表现为一组接口对看到的流量都很感兴趣。它的主要目标是通过优化节点间交换的数据包数量，从而使高效网络节省链路带宽。

Flags——前3位设为0；最后一位定义地址类型：0 = 固定或众所周知（由IANA指定）；1 = 本地分配或短期

Scope——表示组播组的范围 1-节点本地范围，2-链路本地范围，5-站点本地范围， Group ID——组播组ID IPv4预定义组播地址 节点本地范围 FF01::1 FF01::2 链路本地范围 FF02::1 FF02::2 FF02::5 FF02::6 FF02::9 FF02::13 站点本地范围 FF05::2 全局 FF0x::101 224.0.1.1 NTP协议

任播地址——一组接口的标识符（通常属于不同的节点）。发送到此地址的数据包被传递给该地址标识的所有接口。任播地址类型代替 IPv4 广播地址。

224.0.0.2 所有路由器 224.0.0.1 224.0.0.2 224.0.0.5 224.0.0.6 224.0.0.9 224.0.0.13 所有节点地址 所有路由器地址 所有OSPF路由器 所有OSPF指派路由器 所有RIP路由器 所有PIM路由器 224.0.0.1 224.0.0.2 所有节点地址 所有路由器地址 IPv6预定义组播地址 组播组

ICMPv6报文格式

IPv6基本报头 IPv6扩展报头i ICMPv6 报头 ICMPv6数据 下一个报头=58 ICMPv6报文的结构 ICMPv6报头 类型 8b

代码 校验和 8b 16b ICMPv6数据 ICMPv6数据 IPv6通过5种ICMPv6包实现邻居发现协议。

1， 路由器请求（RS）--当节点不愿等待下一次周期性路由器宣告，希望路由器立刻发送路由器宣告时发送的多播报。 IP 部分

源地址：接口（link-local）的地址或者unspecified（全0）。 目的地址：全部路由器组播地址FF::02 跳数：255

ICMP部分

Type=133 Code=0

选项部分包含了发送者的link-layer地址

2， 路由器宣告（RA）--周期性发送或对请求作应答。路由器报告它们的存在，并提供节点配置自

己所需要的信息。 IP部分

源地址：发送者Link-local地址

目的地址：全部节点组播地址FF02::1或发送RS的主机单播地址 跳数：255 ICMP部分

Type=134 Code=0

Cur hop limit=主机发送包的跳数

选项部分包含了发送者的link-layer地址 选项部分包含了MTU、地址前缀

O=0，表示使用stateless 地址自动配置

O=1，表示使用stateful 地址自动配置(DHCPv6) ICMP部分

M=0，表示使用stateless 地址自动配置

M=1，表示使用stateful 地址自动配置其它参数（DNSv6） Router Lifetime，表示存在于主机default router缓存中的时间 Reachable Time，表示存在于主机邻居缓存中的时间 Retrans Timer，表示进行邻居检测时的重新发送间隔

3， 邻居请求（NS）-- 用途：地址解析，地址重复检测