一、背景
- IPv4只能支持43亿设备,不够用
- 拆分子网
二、IPv6的工作原理
IPv6和IPv4两者工作原理相似,为切片、增加封包头、**路由(寻址)**几个阶段
三、IPv6和IPv4的主要区别
- 地址
- 寻址
1、区别一:地址
- 地址数量:IPv4有4个8位,共16位,IPv6有8个16位,共128位
- 分割符号:
- IPv4的地址用户 . 分割,如102.28.7.35。每一个是8位,用0-255的数字表示。
- IPv6的地址用:分割,如0123:4567:89ab:cdef:0123:4567:89ab:cdef。每个是一个16位的16进制数字,就是4个字符。
- 书写方式:IPv6地址可简写
2、区别二:寻址
- 全局单播
- 本地单播
- 分组多播
2.1、全局单播
- 站点前缀(Site Prefix):48bit,一般是由ISP(Internet Service Provider,运营商)或者RIR(Regional Internet Registry,地区性互联网注册机构)。RIR将IP地址分配给运营商。
- 子网号(Subnet ID):16bit,用于站点内部区分子网。
- 接口号(Interface ID):64bit,用于站点内部区分设备。
2.2、本地单播
定义:给定地址,本地网定位设备
例子:feb0::123e:456d
Link-local必须以feb0开头
2.3、分组多播
- 需要以8个1,也就是ff00开头,后面跟上一个分组的编号。
- 所在的网络中已经定义了该分组编号,而且有设备可以识别这个编号
- 拥有分组下设备的完整清单,并把数据发送给对应的设备们。
- IPv4也支持分组多播,但需要网络配置整体配合。
四、新设备接入
新设备接入IPv6后,会使用IPv6的邻居发现协议(Neighbor Discover Protocol)为自己申请一个IP地址。当新设备需要发送消息到目的地时,还可以通过ND协议广播查询目标设备。然后如果需要路由,还可以通过ND查找路由器。
传统:ARP协议(Address Resolution Protocol,地址解析协议)。每个节点存储许多额外信息。
IPv6:更加无状态化,减少数据冗余带来的风险和负担
五、IPv6的主要优势
- 解决了IP地址耗尽的问题
- 解决了网络区域、站点划分的问题
- 协议层支持多播。IPv6可以有专门的地址用作多播
- 支持邻居发现协议,自动分配地址,做到了无状态接入设备。
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