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接下来我们来简单了解一下IPV6这一部分啊,在我们的架构师考试当中,目前呢,考察有那么两次左右,需要大家呢去了解一下它的一些特点和诶功能上的应用,那对于IPV6来看的话,它与我们早期的IPV4还是不太一样的,IPV4呢是我们常见的像192.16 8.0.1这种形式,就是呢IPV4 IPv4的地址会用32位二进制来表示某一个网络上的逻辑地址,而由于32位的IP啊,它能够表示的地址范围只有二的32次方,它大约呢是在40亿的范围左右,显然诶,我们要想人手一个IP它是不够的,那后面呢,IPV4的资源枯竭是。
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从提出IPV4之后就很快出现的一个问题。为了解决这样的问题呢,对IP进行了升级的版本,就是我们所说的IPV6 IPv6啊与现行的IPV4有什么样的一些区别或者说优势呢?首先的话,我们从32位二进制把它变成了128位,扩展了非常大的地址空间,所以寻址能力的话,有了很大的一个呢,扩展地址空间呢,扩展了二的九十六次方倍啊,所以这个数值是非常大的。其次我们在IPV4的报文当中呢,它的头部内容有一些冗余,那到了IPV6之后呢,我们啊对IPV6它的IP豹纹头部呢做了一些调整,那这当中呢,用一些比较固定的扩展头部呢,替代可变的一些选项,这种情况呢,使得IPV6它的豹纹头部呢会更加的灵活,并且在这里呢,它其实还简化了报文的头部格式,变成了八个字段,那这种情况呢,显然它的报文处理速度会比较快,转发的速率呢也会比较快,提高了它的吞吐率。然后呢,我们的IPV6啊,增加了身份认证和隐私权,所以提高了安全性,它可以支持呢更多的服务类型,允许协议的演变,诶也就是说对未来技术的发展呢,会适应性更强一些,这都是呢,IPV6它的一些优势。
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那IPV6它本身的地址啊,我们说它呢,用到的是冒分16进制的表示形式,IPV4它是32位二进制,分成四段,每一段八位二进制,又转换成十进制,用点来进行隔开,所以叫做呢点分十进制的格式,而IPV6它有128位二进制,想一想128位它有多长啊,所以写起来很麻烦,我们最后呢,用的是16进制来进行记录的,并且用冒号来进行分隔,那IPV6的地址组成呢?有多少个16进制呢?有八个16进制的字段,诶,它包含八个段,那每一个段包含四位16进制,那我们在这里的话,这么长的一个呢16进制字符串才能够表示128位二进制。
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想一想,如果真的是用二进制来表示啊,显然写起来都会很麻烦啊,那我们现在其实觉得这个IPV6用16进制的表示形式同样很长啊,能不能省略去写呢?可以,我们对IPV6呢,需要大家掌握它的合法地址的判断,那主要呢,就涉及到对IPV6地址它的省略或者说压缩的写法,什么样的压缩写法呢?首先对于这一些某一个段全部为零的情况,可以用一个零来进行记录,其次呢,哎,如果出现连续的多段零,那我们可以呢,用冒号来进行表示,哎,用双冒号的话表示呢,中间所省略的段全部呢都是零,其次呢,哎,我们在某一个数值当中,如果高位出现。
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零省略之后是不影响数值本身的,所以高位零也可以省略,那综合来看的话,我们就把一个较长的IPV6地址进行了压缩吧,这种写法相对来说呢就比较简便了,那这种压缩有哪些需要注意的地方呢?
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我们简单总结一下,对于IPV6地址的压缩,主要是对零的压缩吧,首先高位零可省略,并且可以省略多次,比如说我们十进制当中,诶,一般125是一个三位数吧,为了凑齐四位,我们可以在高位补上一个零,那同样如果把高位的零去掉,是不影响数值本身的,所以只要是高位上的零,我们其实都可以省略,并且省略多次的话,在段当中是不影响的,但注意啊,只能省略最高位上的零。其次,如果一段都是零,哎,一段四位16进制全部都是零的话,我们可以呢,只用一个零来表示一个零,可以呢,扩展成四个零,这种成段的零呢,也可以压缩多次。最后呢,诶,如果连续多段零的话,我们可以省略啊。
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然后呢,用双冒号来进行表示,但是这种用法只能用一次,为什么?因为我们知道它一共有八个段吧,如果省略之后,我们只需要数一数其他已有的段有几个,就知道中间省略了多少个段,但如果重复使用多次的话,我们就不确定,哎,比如说这里的四个段的省略到底是两个位置上一和三的组合,还是二和二的组合省略呢?不确定,所以它就出现了歧义的情况吧,我们只能允许它压缩一次的话,这种表示显然只能找到四的结果了,也就有了确定的一个判断啊。那这是呢,关于IPV6它的零压缩的过程,那这几种方式要能够呢,知道如何来判断它的合法单体值,如果出现连续的诶多段零,出现多次双冒号的话,它肯定是非法地值啊,其次呢,压缩的过程当中,如果是低位零被省略,它也是呢错误的写法,这里呢,要注意它的一些呢应用的细节,那这就是呢,IPV6它的合法端地址判断的过程,嗯,那针对整个IPV6的地址应用来看的话,我们的电脑上啊所配置的这些IPV6地址,它可以分为单播地址,主播地址以及呢任播地址,我们常规的这种呢,PC机通信一般呢是点到点的,这种情况呢,我们就说它是单播地址两个呢诶单个的接口来进行通信。
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其次呢,诶主播地址,IPV4其实也有主播吧,那这种主播的话可以理解为呢,是给多个地址来进行呃播放的,或者叫做呢多波地址,它是一点对多点的这种通信数据包呢,会交付到一组计算机中的每一个,那IPV6有没有广播呢?它是没有广播的啊,会把呢广播看做呢多播的一个特例,最后任播地址它也叫做呢泛播地址,那这种情况是不是广播发给大家所有人呢?诶不是,我们任播地址呢比较特殊,它是IPV6增加的一种类型,它的目的站呢是我们一组计算机,但是在交付的时候呢,不会交给所有人,而是呢,只交付给其中一个,通常是距离最近的一个,那这三种怎么来理解呢?简单来说单播地址就是呢。
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老师跟大家诶一对一私聊这种形式,主播地址呢,诶老师给某一个班的学员发送了一个通知,那一个班大家每个人都会收到吧,或者在一个群里面,一个群的学员呢都能够收到,这就是呢主播任播地址呢,就类似于老师的目的呢,是要给一组计算机给大家呢发消息,但是这个消息呢,不会交付给每一个,而是呢,通知班主任或者通知班长来告诉大家,诶也就是呢,距离老师最近的一个,那这种呢,叫做任博或者叫做呢范博地址,那这些地址当中呢,多波它有了一定的全缀,然后任波的话,它的前缀是固定的区域位置呢,都是为零的,单波呢,我们一般是一对一来进行传递的,在我们的每一台电脑上,它其实都有三个IPV6地址,要注意啊,它会包含。
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可聚合的全球单播地址,链路地址以及呢站点本地,那我们简单来看的话。对于IPV6啊,它会规定每个网卡最少呢有三个IPV6的地址,分别叫做呢链路本地地址,全球单播地址和回送地址,或者叫做呢站点本地地址,那这些地址由谁来分配呢?它是自动分配的IPV6啊把自动IP地址分配呢当做标准的功能来做了,只要计算机连接上网络就会呢自动分配IP地址,那它的分配方式分为呢,全状态自动配置和无状态自动配置两种,全状态呢,就与IPV4的这种DHCP呢也是相同的继承的这样的一个功能,无状态自动分配呢,它会啊通过两个阶段分别来获得链入本地的地址和可聚合全球的单播地址,那它的基本过程就是呢?诶首先主机会将网卡的Mac地址啊。
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附着在我们的链路本地地址前缀之后,产生一个的链路本地地址,然后呢会发送ICMPV6这种邻居发现请求,验证地址是否唯一,如果唯一的话我们就用了吧,不唯一我们呢会使用随机接口ID来组成一个新的链路本地地址,那这一部分确定之后呢,主机会以链路本地地址作为原地址,然后呢向本地链路当中所有的路由器来主播路由请求报文,返回呢一个包含相关地址前缀的路由器公告报文来作为响应,那这个前缀加上呢,我们的接口ID自动配置的就是一个呢全球单播地址了,那我们呢,使用无状态自动分配的话,用户呢是不需要手工干预的,那这是呢涉及到的IPV6它的地址分配,那我们在这里呢,注意I。
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IPV6啊,首先每个网卡至少会有三个IPV6啊,然后的话,在这当中呢,IPV6它是自动配置的,自动配置有两种方式,其中无状态的时候呢,首先我们的网卡会将Mac地址放在链路本地地址前缀后面呢,诶形成本地的这种链路本地地址,其次呢,会以该地址为原地址去获取呢一个前缀,从而呢组成一个全球单播地址,这三个地址当中啊,回送地址它是一个固定地址啊,所以是不需要去进行分配的,那这就是呢IPV6它的地址分配的简单过程,大家呢了解一下,下面呢来看到IPV4与IPV6之间的过渡技术,我们现有的网络呢,基本上还是IPV4居多,但IPV6也开始呢渐渐普及起来了,那这种情况下如何来解决这两种不?
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同协议通信的问题呢,首先呢,可以看到的是双协议站的技术,它是通信的这两个节点啊,都会呢,同时支持IPV4和IPV6,那两种协议都进行了支持的话,你具体哪种协议通信我都能够去解决问题吧,从而呢,诶让我们的两种业务共存的就是呢双协议站技术,其次呢,隧道技术,隧道技术它主要解决的是在IPV4网络当中啊来传播IPV6的业务,那它解决的过程当中呢,会在IPV4网络中来部署隧道,实现IPV4网络上诶对IPV6业务的重载,从而呢保证业务它的过渡诶以及共存,那这里其实类似于什么呢?类似于我们平时啊,呃,我们的火车是只能走陆地的吧。
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那现在我要度过一片海洋,显然二者协议不一样,怎么办呢?我们在海洋当中啊,打了一个隧道,这个隧道它与我们的陆地是不是很相似啊,从而在海洋中支持了陆地的这种形式,就是呢,隧道技术,那这是呢,关于隧道技术它的处理过程,第三种呢,翻译技术,那我们呢,在架构考试当中呢,有涉及的主要是ATTPT技术,需要大家了解一下,它是使用网关设备来连接IPV6和IPV4的,那相互访问的时候呢,由我们的at PT设备呢来进行翻译,不管你是翻译成谁都是呢,可行的,类似于呢,我们,诶中国人和外国人说话,大家说不通怎么办?拿手机来进行翻译,那手机就是一种翻译设备吧,它可以呢,来实现我们的中英互发。
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翻诶比如说呢英翻汉或者呢,诶我们的汉翻音都可以来进行翻译和支持,这就是呢,IPV4到IPV6过渡的一些技术,简单的了解一下这样的一些内容,下面来看到呢,IPV6在我们架构师考试当中真题的体现,以下关于IPV6的论述中正确的是谁?那首先的话,A选项IPV6数据包的首部比IPV4更复杂,并不是更复杂,它做了简化啊。其次B选项IPV6的地址可以分单播任播,诶以及我们的主播吧,有没有广播,没有IPV6没有广播功能。C选项,IPV6地址长度是128比特,也就是128位二进制,这个说法呢是正确的。D选项,每个主机拥有唯一的IPV6地址,显然我们提到过每一个网卡它有三个。
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IPV6地址吧,所以D选项的说法也是错误的,这道题正确的应该是选择C选项,这是对IPV6啊它的一些描述的考察。IPV6呢,本身在考试当中有出现,但频率并不是特别多,主要呢是要求大家了解IPV6它的一些特点和应用的技术就可以了。以上呢就是给大家介绍到的IPV6相关的内容。
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