计算机网络———ipv6简解

1.前言：

因特网地址分配组织)宣布将其最2011年2月3日，IANA (Internet Assigned Numbers Authority，的468万个IPv4地址平均分配到全球5个RIR (Regionallnternet Registry，区域互联网注册管理机构)，此后IANA再没有可分配的IPV4地址

❓可能有小伙子问了为什么新买服务器或者装宽带依旧有ipv4呢？
❗️ 因为只是INNA分完了，但是下层机构或者运营商并没有分完，由于现在机构加以节省，商用或者特殊用途还是能分得到的。

❗️❗️❗️❗️突击检查,ipv4有多少个地址？

IPv4地址总数是2^32，即约42.9亿个。

由于有一些地址被保留为特殊用途，实际上可用于分配的IPv4地址数量比总数少。

当然，这并不能解决ipv4不够用的问题，那么为了解决ipv4地址枯竭问题，引入了ipv6

2. ipv6简单分析：

下面简单分析下ipv6的结构。以便于了解ipv6的特点以及优势。

2.1.地址长度对比

那么可以明显看出ipv6的总容量是ipv6的79,228,162,514,264,337,593,543,950,336（2^96） 倍，几乎不可能分的完。那么最大的长度问题就解决了。

2.2. ipv6包头分析

我们可以通过ipv4对比，可以很清楚的了解为什么改进，改进的目的是什么。

我们可以看出ipv6删除了首部长度，分组相关的内容

ipv6拓展包头的长度不受限制

2.3. ipv6地址的压缩表示：

即便ipv6使用十六进制表示也要八组这么多

IPv6 地址的压缩表示是一种简化和缩写的方式，用于更紧凑地表示较长的 IPv6 地址。IPv6 地址由 128 位构成，通常以 8 个 16 位的块（每个块使用四个十六进制数字表示）表示。IPv6 地址的压缩表示通过省略一些连续的零块，以及使用 :: 符号来表示零块，从而使地址更短。

2001:0db8:0000:0042:0000:8a2e:0370:7334
=>
2001:db8:0:42::8a2e:370:7334
1
2
3

😄 一个地址只能压缩一次，且必须压缩最长的字段。

2.3. NDP：

• 地址解析（Address Resolution）： 类似于IPv4中的ARP，IPv6中的NDP用于将目标IPv6地址解析为对应的链路层地址（通常是MAC地址）。

• 邻居发现（Neighbor Discovery）： NDP允许节点发现其附近的IPv6邻居。这包括确定邻居是否仍然可达，以及发现新邻居。节点可以通过发送Neighbor Solicitation和Neighbor Advertisement消息进行邻居发现。

• Router发现： NDP允许IPv6节点在同一链路上发现路由器。通过Router Advertisement和Router Solicitation消息，节点可以了解到可用的IPv6路由器，并配置其IPv6地址。

• 重定向（Redirect）： NDP支持重定向消息，允许节点更新其路由表，以便将数据包发送到更合适的下一跳。

• Prefix Discovery： NDP还用于发现链路上可用的IPv6前缀，以便节点能够自动配置其IPv6地址。

• NDP通过使用ICMPv6（Internet Control Message Protocol version 6）消息来实现上述功能。它在IPv6协议栈的数据链路层和网络层之间起到桥梁的作用，使IPv6节点能够在链路层和网络层之间进行有效的通信和协同工作。

2.4. ipv6地址动态分配：

1. 有状态分配
   

dhcpv6，故名思意，和dhcp差不多，需要部署dhcpv6服务器，如dns

由dhcp服务器统一下发ip地址好处是便于统一管理。
2. 无状态分配

由路由器周期性通知ipv6前缀，拿到前缀的客户机可以根据本地硬件地址动态生成唯一的ipv6地址

好处是路由器没有过高的功能要求，客户机配置简单方便，坏处是难以获取过多的信息。