2015計算機三級《網絡技術》複習重點：IPv6協議

　　1、IPv4的侷限性

地址空間的侷限性：IP地址空間耗盡制約了互聯網的發展，子網劃分、無類域間路由(cidr)等方法雖使IP地址得到有效的利用，但也僅僅是緩解了地址短缺的矛盾。

IP協議的性能問題：主要目標是網絡之間的數據可靠、健壯和高效傳輸提供有效機制，但在性能上還有改進的餘地。

IP協議的安全性問題：IP協議對安全性考慮較少。

自動配置問題：IP協議設計初沒有考慮自動配置問題。後來最優DHCP(動態主機配置協議)在一定程度上解決了地址自動配置問題，但需要對DHCP服務器配置，比較麻煩。

服務質量(QoS)保證問題：IP的QoS保證主要依賴於協議頭中的服務類型，但其功能有限。Internet需要提供有效的QoS機制，保證實時數據的傳輸質量。

　　2、IPv6 地址

(1)IPv6的地址表示：128位地址長度。(IPv4地址長度32位)

基本表示法：按16位一段，每個位短轉換為4位十六進制數，並用冒號隔開。如：21DA:0000:0000:0000:02AA:000F:FE08:9C5A

零壓縮法：在有多個零出現時，用一位0標識一個位段。如上面地址描述為：21DA:0:0:0:2AA:F:FE08:9C5A

IPv6前綴：與無類域間路由類似，IPv6採用前綴表示法形如“地址/前綴長度”。前綴是IPv6的一部分，用來表示路由或子網標識。例如：21DA:D3::/48是一個路由前綴，而21DA:D3:0:2F3B::/64是一個子網前綴

(2)IPv6地址類型

單播地址：標識一個區域中單個網絡接口。

組播地址：稱多播地址，用於表示一組網絡接口。數據會送到該組的所有接口。

任播地址：泛播地址，也用於表示一組網絡接口，可發送到組內任意接口，但通常發送到最近的一個，從單播地中分配。

特殊地址：全0地址(地址不存在)，回送地址(0：0：0:0:0：0:0:1),IPv4兼容的6的地址，映射到IPV4的IPv6地址等。

　3、IPv6的數據報

IPv6的數據報由一個IPv6的基本頭、多個擴展頭和一個高層協議數據單元組成。基本頭40字節長度。一些可選的內容放在擴展頭部分實現，此種設計方法可提高數據報的處理效率。IPv6數據報格式對IPv4不向下兼容。

各域段含義：

版本：取值為6，意思是IPv6協議。

通信類型：表示IPv6的數據報類型或優先級，以提供區分服務。

流標記：流是特定從源到目的結點之間的數據報序列，一個流由源IP地址和非零的流標記唯一標識。

載荷長度：有效載荷長度，包含擴展頭和高層數據。

下一個報頭：存在擴展頭，該域段的值指明下一個擴展頭的類型;如果無擴展頭，該域段的值指明高層數據的類型，如TCP、UDP或ICMPv6等。

跳數限制：IP數據報丟棄之前可以被路由器轉發的次數。

源地址：源IPv6的地址

目的地址：大多情況下，該域段為最終目的結點的地址，如果有路由擴展頭，目的地址可能為下一個轉發路由器地址。

　4、IPv6擴展頭

IPv6的基本報頭固定40字節長，一些可選頭信息由IPv6擴展頭實現。IPv6的基本頭中“下一個報頭”字段指出第一個擴展頭類型。每個擴展頭中都包含“下一個報頭”字段用以指出後繼擴展頭類型。最後一個擴展頭中的“下一個報頭”字段指出高層協議的類型。

擴展頭包含的內容：

逐跳選項頭：類型為0，由中間路由器處理的擴展頭。

目的選項頭：類型為60，用於中間節點或目的結點指定數據報的轉發參數。

路由頭：類型43，用來指出數據報在從數據源到目的結點過程中，需要經過一個或多箇中間路由器。

認證頭：類型51，用於攜帶通信雙方進行認證所需的參數。

封裝安全有效載荷報頭：類型52，與認證頭結合使用，也可單獨使用，用於攜帶通信雙方進行認證和加密所需的參數。

　5、IPv6的地址自動配置分為兩類：有狀態地址配置和無狀態地址配置兩種形式。

無狀態地址配置：128的IPv6地址由64位前綴和64位網絡接口標識符組成。如果主機與本地網絡的主機通信可以直接通信;如果與其他網絡互聯時，主機需要從網絡中的路由器中獲得該網絡使用的網絡前綴，然後與64位網絡接口標識符結合形成有效的IPv6的地址。

有狀態地址配置：自動配置需要DHCPv6服務器的支持，主機向DHCPv6服務器發多播“DHCP請求信息”，DHCPv6返回“DHCP應答消息”中獎分配的地址返回請求主機，主機利用該地址作為自己的IPv6進行配置。