（參考華為官網資料）

IPv6簡介

• 隨著Internet規模的擴大，IPv4地址空間已經消耗殆盡。
• CIDR和NAT是臨時性解決方案，並都有各自的弊端。
• IPv6支持幾乎無限的地址空間
• IPv6使用了全新的地址配置方式，使得配置更加簡單

• IPv6采用全新的報文格式，提高了報文處理的效率、安全性、更好支持QoS

  IPv4地址采用32bit標識
  IPv6地址采用128bit標識

IPv6格式

fe80:0000:0000:0000:2e9d:1eff:fe4a:3e71

• IPv6地址長度為128bit
  • 每16bit分一段
  • 每段由4個十六進制數表示，並用冒號隔開
• 一個IPv6地址由IPv6地址前綴和接口ID組成
  • IPv6地址前綴用來標識IPv6網絡
  • 接口ID用來標識接口

IPv6地址壓縮格式

fe80:0000:0000:0000:2e9d:1eff:fe4a:3e71
fe80:0:0:0:2e9d:1eff:fe4a:3e71
fe80:0:2e9d:1eff:fe4a:3e71

• 每一組中的前導‘0’都可以省略
• 地址中包含的連續全為0的組，可以用雙冒號‘::’ 來代替

IPv6基本報頭

??面在IPv4報頭的基礎上，增加了流標簽域，去除了一些冗余字段，使報文頭的處理更為簡單、高效。

• version：版本號，長度4bit
• traffic class：流類別，長度8bit。
  • 表示IPv6數據報文的類或優先級，主要應用於QoS。
• flow label：流標簽，長度20bit。
  • 用於區分實時流量。
  • 可以理解為特定應用或進程的，來自某一源地址發往一個或多個目的地址的連續單播、組播或任播報文。
• payload length：有效載荷長度，長度16bit。
  • 緊跟IPv6報頭的數據報文的其他部分。
• next header：下一個報頭，長度8bit。
  • 緊跟在IPv6報頭後面的第一個擴展頭（如果存在）的類型。
• hop limit：跳數限制，長度8bit。
  • 每經過一個路由，改數值減去1；
  • 當該字段的值為0時，數據報文將被丟棄。
• source address：源地址，長度128bit。
• destination address：目的地址，長度128bit。

IPv6擴展報頭

??是跟在IPv6基本報頭後面的可選報頭，可以有一個或多個。

• IPv6支持多個擴展報頭，這些報頭必須按照以下順序出現：
  • IPv6基本報頭
  • 逐跳選項擴展報頭
  • 目的選項擴展報頭
  • 路由擴展報頭
  • 分片擴展報頭
  • 認證擴展報頭
  • 封裝安全有效載荷擴展報頭
  • 目的選項擴展報頭
  • 上層協議數據報頭
• 每個擴展報頭在一個報文中最多只能出現一次（除了目的選項擴展報頭）。
• 目的擴展報頭在一個報文中最多也只能出現兩次。
  • 一次在路由擴展報頭之前
  • 一次在上層協議數據報頭之前

IPv6地址分類

2000::/3 全球單播地址（相當於公網地址）

2001:0DB8::/32 保留地址

FE80::/10 鏈路本地地址

FF00::/8 組播地址

::/128 未指定地址（相當於0.0.0.0）

::1/128 換回地址（相當於127.0.0.1）

單播地址

• 全球單播地址：2000::/3
  • 前三位固定值為001，(2000-3fff)
  • 全球路由前綴（48bit） + 子網標識（16bit） + 接口標識（64bit）
• 鏈路本地地址
  • 前十位固定值1111111010
  • 1111111010（10bit） + 0（54bit） + 接口標識（64bit）

組播地址

• 所有IPv6組播地址都是以FF開始
• IPv6為需要使用組播發送數據的協議預留了一些組播組
• 前8位固定值為11111111
• 前綴（8bit） + 標誌字段（4bit） + 範圍字段（4bit） + 組播組ID（112bit）
• FF02::1 鏈路本地範圍所有節點
• FF02::2 鏈路本地範圍所有路由器

任播地址

• 任播地址用來標識一組網絡接口，在給多個主機或者節點提供相同服務時提供冗余和負載分擔。
• 目的地址是任播地址的數據包將發送給其中路由意義上最近的一個網絡接口。
• 一臺設備可以給多臺具有相同地址的設備發送報文。

01-IPv6簡介