关于IPv6的超全讲解

IPv6（IP version 6）是为了根本解决 IPv4 地址耗尽的问题而被标准化的网际协议。IPv4 的地址长度为 4 个 8 位字节，即 32 比特。而 IPv6 的地址长度则是原来的 4 倍，即 128 比特，一般写成 8 个 16 位字节。

1、IPv6 的特点

IP 得知的扩大与路由控制表的聚合。

性能提升。包首部长度采用固定的值（40字节），不再采用首部检验码。简化首部结构，减轻路由器负担。路由器不再做分片处理。

支持即插即用功能。即使没有DHCP服务器也可以实现自动分配 IP 地址。

采用认证与加密功能。应对伪造 IP 地址的网络安全功能以及防止线路窃听的功能。

多播、Mobile IP 成为扩展功能。

2、IPv6 中 IP 地址的标记方法

一般人们将 128 比特 IP 地址以每 16 比特为一组，每组用冒号（“：”）隔开进行标记。

而且如果出现连续的 0 时还可以将这些 0 省略，并用两个冒号（“：：”）隔开。但是，一个 IP 地址中只允许出现一次两个连续的冒号。

3、IPv6 地址的结构

IPv6 类似 IPv4，也是通过 IP 地址的前几位标识 IP 地址的种类。

在互联网通信中，使用一种全局的单播地址。它是互联网中唯一的一个地址，不需要正式分配 IP 地址。

4、全局单播地址

全局单播地址是指世界上唯一的一个地址。它是互联网通信以及各个域内部通信中最为常用的一个 IPv6 地址。

格式如下图所示，现在 IPv6 的网络中所使用的格式为，n = 48，m = 16 以及 128 - n - m = 64。即前 64 比特为网络标识，后 64 比特为主机标识。

全局单播地址

5、链路本地单播地址

链路本地单播地址是指在同一个数据链路内唯一的地址。它用于不经过路由器，在同一个链路中的通信。通常接口 ID 保存 64 比特版的 MAC 地址。

链路本地单播地址

6、唯一本地地址

唯一本地地址是不进行互联网通信时所用的地址。

唯一本地地址虽然不会与互联网连接，但是也会尽可能地随机生成一个唯一的全局 ID。

L 通常被置为 1

全局 ID 的值随机决定

子网 ID 是指该域子网地址

接口 ID 即为接口的 ID

唯一本地地址

7、IPv6 分段处理

IPv6 的分片处理只在作为起点的发送端主机上进行，路由器不参与分片。

IPv6 中最小 MTU 为 1280 字节，因此，在嵌入式系统中对于那些有一定系统资源限制的设备来说，不需要进行“路径 MTU 发现”，而是在发送 IP 包时直接以 1280 字节为单位分片送出。

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