⑴ 网络协议 — IPv6 互联网协议第 6 版
IPv6是互联网协议的第六代版本,旨在解决IPv4地址耗尽的问题。以下是关于IPv6的详细解答:
设计目的:
- IPv6被设计为解决IPv4地址空间耗尽的问题,通过采用128位的地址长度,提供了巨大的地址空间。
头部结构:
- IPv6头部采用模块化设计,包括固定头部和可选扩展头部。
- 固定头部包含版本6、交通类、流标签和有效载荷长度等关键元素。
- 扩展头部提供附加功能,长度可变,确保整体大小保持可控且高效。
地址格式:
- IPv6地址长度为128位,分为8组,每组4个十六进制数字,如2001:db8:3c4d:15:0:0:1a2f:1a2b。
- 地址可以采用压缩形式表示,如2001:db8:3c4d:15::1a2f:1a2b。
地址类型:
- IPv6地址包括全局单播地址、本地单播地址和作用域地址等。
- 引入唯一本地单播地址,具有特定格式。
特殊地址:
- IPv6包含未指定地址、回环地址、保留多播地址等特殊地址。
配置方法:
- IPv6支持多种配置方法,包括DHCPv6和邻居发现协议。
- NDP中的无状态地址自动配置允许在没有DHCPv6的情况下自动配置地址。
路由与发现:
- 路由器在IPv6网络中扮演关键角色,指导主机使用NDP或DHCPv6。
- 主机使用NDP进行邻居发现和地址配置,自动生成全局地址并进行重复地址检测。
共存策略:
- IPv6与IPv4的共存策略包括双栈和隧道技术。
- 双栈允许单个主机同时支持两种协议,而隧道技术则将一种协议封装在另一种协议内部。
实验与配置:
- 在Linux系统上,可以使用ifconfig、ip route、ping6和curl 6等命令进行IPv6实验和配置。
重要性:
- IPv6代表了网络寻址的一次重大转变,通过创新和高效性来满足日益扩展的数字景观的需求。