IPv6技术及发展现状介绍(2)

设备 网络设备 主流路由设备支持

软件 操作系统 主流计算机操作系统支持

目前致力于过渡技术和运营 维护的研究

国外移动分组域设备支持 接入设备支持基本功能

主流服务器操作系统支持 主流终端操作系统支持

BBF 正在制定接入规范，如 WT177等 NTT等积极推动，内部已采 用企业自定接入规范

终端 智能移动终端支持 家庭网关桥接模式支持，路 由模式不支持

应用程序 WEB、 Email、 FTP等标准 网络应用软件支持

IPv6技术及发展现状介绍

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目1. 2. 3. 4. 5.

录

IPv6产生的背景及其发展状况 IPv6的基础概念 IPv6关键技术 如何演进到IPv6 相关项目及其进展

IPv6技术及发展现状介绍

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IPv6地址结构IPv6=128位

IPv6前缀(64位)

接口ID(64位)

IPv6地址 = 前缀 + 接口ID– 前缀：相当于v4地址中的网络ID – 接口ID:相当于v4地址中的主机ID,通常由MAC地址生成或随机数 – 2031:0000:1F1F:0000:0000:0100:11A0:ADDF

IPv6前缀 前缀

2031:0000:1F1F:0000

::

接口标识

0000:0100:11A0:ADDF

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IPv6地址格式首选格式 用十六进制表示，如：FE08:…. 4个数字一组(16bits),中间用 “ : ” 隔开，如：2001:12FC:…. 地址前缀长度用“/xx”来表示 例如：2001:0410:0000:0001:0000:0000:0000:45ff/64 压缩格式 若以零开头可以省略，连续全零的组可用“::”表示，如:1:2::ACDE:…. 一个地址中“::”只能出现一次

地址前缀长度用“/xx”来表示 例如： 2001:410:0:1::45ff/64 内嵌IPv4地址的格式 IPv6地址的其它部分(不包括IPv4地址的部分)可以采用首选或者压缩格式 IPv6地址中内嵌的IPv4地址采用IPv4的十进制表示方法 地址前缀长度用“/xx”来表示 例如：0:0:0:0:0:0:166.168.1.2/64IPv6技术及发展现状介绍 移动院 15

IPv6接口ID 主要生成方式包括– 从48位MAC地址扩展成 EUI-64格式 – 自动生成的伪随机数 (为了保护隐私) – 通过DHCP分配 – 手工配置00 90 27 00

0090

9027

27

17

FC17

0FFC 0F

48位MAC地址

FFFF

FEFE 17 FC 0F 64位格

式

0000 00U0

其中U=

0=唯一 1=不唯一

U取反

MAC地址唯一 性标识

EUI-64格式接口ID生成

02

90

27

FF

FE

17

FC

0F

EUI-64地址

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IPv6地址类型单播地址标识一个接口，目的 为单播地址的报文会 被送到被标识的接口

组播地址标识多个接口，目的 为组播地址的报文会 被送到被标识的所有 接口

任播地址标识多个接口，目的为 任播地址的报文会被送 到最近的一个被标识接 口，最近节点是由路由 协议来定义的

链路本地地址 ：例FE80::E0:F726:4E58 站点本地地址(已废止),由唯一本地(如FD00::/8)替代 全球单播地址：例2001:A304:6101:1::E0:F726:4E58

未指定地址：::回环地址：::1 内嵌IPv4地址的IPv6地址：例::10.153.70.200

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与IPv4地址对比比较项目 地址空间 地址语法 地址类型互联网路由特征

IPv4 2^32(4,294,967,296) 点分十进制，32位地址每8位分成一段。这8位长的段换 算成等价的十进制数值，并用点号隔开。 通常用一个等于前缀长度的点分十进制数作为子网掩码 。 单播、多播、广播单级路由和多级路由混合

IPv6 2^128(340个1000的12次幂) 128位地址每16位分成一段，每个16位段换算成4位十六 进制数，并用冒号隔开。 不使用子网掩码，仅支持前缀长度表示法。 单播、多播、任播从最基本的设计起都支持高效、多级寻址和路由。

地址中主机ID长度

可变 Internet地址类别 多播地址(224.0.0.0/4) 广播地址 未指定的地址0.0.0.0 环回地址：127.0.0.1 公共IP地址 私有IP地址(10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12以及 192.168.0.0/16)APIPA地址(169.254.0.0/16)

单播IPv6地址主机ID是固定为64比特 IPv6中无此概念 IPv6多播地址(FF00::/8) IPv6中无此概念 未指定的地址是:: 环回地址是::1 全球单播地址 唯一本地(FD00::/8)或者站点本地地址(FEC0::/10)(不 推荐)链路本地地址(FE80::/64)

等价地址

文本表示：点分十进制表示法 前缀表示：以十进制点缀表示的子网掩码或者是前缀长 度的表示法

文本表示：前导零压缩以及零压缩的十六进制冒号表示法前缀表示：仅仅只有前缀长度的表示法

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IPv6报文结构IPv4报头 版本号 报头长度 标识符 生存时间 传输协议 源IPv4地址目的IPv4地址

服务类型 标志

数据报长度 分段偏移 报头校验和

将所有可选字段移出IPv6报 头，或删除或置于扩展报头 中 服务类型、传输协议和生存 时间3个域的名称或部分功 能被改变

选项 填充(8bit) 流量类型 流标签

新增加了1个域，即流标签 固定的基本报头长度(40 字节),故不需要消耗过多 的内存容量

IPv6报头版

本号

有效载荷长度 源IPv6地址

下一报头

HOP 限制

目的IPv6地址

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IPv6报文结构

基本报头 包括报文转发的基本信息，路由器通过基本报头解析就能完成绝大多数的报文转发任务

扩展报头 包括一些扩展的报文转发信息，该部分不是必需的，也不是每个路由器都需要处理，一般只 有目的路由器(或者主机)才处理扩展报头

上层协议数据单元 一般由上层协议报头和它的有效载荷构成，该部分与IPv4的上层协议数据单元没有任何区别IPv6技术及发展现状介绍 移动院 20

与IPv4报文结构的对比比较项目 IPv4 版本 相同字段，但是版本号不同 IPv6

Internet报头 已从IPv6中删除。IPv6不包括报头长度字段，因为IPv6报头总是 40字节的 长度 固定长度。每个扩展报头或者是固定长度或者标识了自己的长度。 服务类型 由IPv6的通信流类别字段取代

总长度标识符 报头字段 标签 片段偏移

由IPv6的有效负载长度字段取代，这个字段仅表示有效负载的长度。已从IPv6中删除。片段信息并不包含在IPv6报头中。而是包括在片段扩展 报头中。

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