《路由与交换》课件——第五章 IPv6 5.1-IPv6.pptxVIP

IPv6

培训目标学完本课程后，您应该能：分析IPv6地址的特点比较IPv6和IPv4地址的区别描述IPv6地址分配方式分析IPv6报文结构分析IPv6与IPv4报文的差异性Page1

目录IPv6地址产生背景介绍IPv6地址结构与格式IPv6地址类型IPv6报文结构上机实验Page2

目录IPv6地址产生背景介绍IPv6地址结构与格式IPv6地址类型IPv6报文结构上机练习Page3

互联网面临的挑战挑战之一挑战之二挑战之三挑战之四挑战之五挑战之六需要更大的通信能力，使人们拥有更多有价值的服务和应用IPv4剩余可分配地址严重不足，影响互联网深度发展“尽力而为”服务，质量没有保证网络安全保护能力有限，存在隐患数字鸿沟扩大，互联网普及受阻如何推陈出新，提供更有价值的服务，避免走入死胡同Internet谁来拯救互联网，谁可堪当重任，IPv4、IPv6、还是其他？Page4

IPv4网络现状IP地址濒临枯竭，且分配不合理核心路由表迅猛膨胀，路由器负荷加重IPv4对QoS支持不够好互联网安全性很差？两年后。。。IP地址真的会枯竭吗？互联网无限美好的时代是否会结束？网络大拥堵、断网潮真的会来临吗？我们怎么办？可否寄望于IPv6Page5

为什么使用IPv6几乎无限的地址空间简单是美扩展为先层次划分即插即用QoS保证移动便捷贴身安全几乎无限的地址空间，全世界的每一粒沙子都会有相对应的一个IP地址简化固定报文头，提高效率灵活的扩展报头，协议易扩展地址格式更具层次性，便于路由聚合无状态自动配置，实现即插即用网络层的IPSec认证与加密，端到端安全新增流标记域，提供QoS保证有效支持移动网络、实时通信Page6

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地址空间为什么IPv6协议的地址长度是128位？芯片设计中数值的表示是全用“0”、“1”代表，CPU处理字长发展到现在分别经历了4位、8位、16位、32位、64位等当数据能用2的指数次幂字长位的二进制数表示时，CPU对数值的处理效率最高IPv4地址对应的是32比特字长就是因为当时的互联网上的主机CPU字长为32位从处理效率和未来网络扩展性上考虑，将IPv6的地址长度定为128位是十分合适的IPv6的128位地址是一个什么概念？共有2的128次方幂个不同的IPv6地址，也就是全球可分配地址数约为340万亿万亿万亿个。若按土地面积分配，每平方厘米可获得2.2×1020个地址。地球上每一粒沙子都会有一个IP地址。Page8

IPv6地址结构IPv6的地址结构延续了IPv4的地址模型。同时，多个不同的子网前缀可以同时赋予到同一条链接上。IPv6地址=前缀+接口标识前缀：相当于IPv4地址中的网络ID。接口标识：相当于IPv4地址中的主机ID。例如，全球单播地址2001:a304:6101:0001:5ed9:98ff:feca:a298，IPv6前缀为2001:a304:6101:0001，接口标识为5ed9:98ff:feca:a298。Page9

地址结构（续）接口MAC地址IPv6全球单播地址Page10

IPv6地址前缀分类地址前缀分类二进制表示方式IPv6表示方式未指定地址00…0(128比特)::/128环回地址00…1(128比特)::1/128组播地f00::/8链路本地地址1111111010fe80::/10IPv6Internet00100000000000012001::/166to4隧道00100000000000102002::/166bone00111111111111103ffe::/16Page11

IPv6地址书写格式（1）首选格式。首选格式表示为x:x:x:x:x:x:x:x，其中“x”是由4个十六进制数组成，例如abcd:ef01:2345:6789:abcd:ef01:2345:6789或2001:db8:0:0:8:800:200c:417a。需要注意的是，每段中的十六进制数若以零开头，则开头的连续零可以省略。但是，每段中必须至少保留一个十六进制数。Page12

IPv6地址书写格式（续）（2）压缩格式。基于地址分配方式的不同，某些IPv6地址将会含有较长的连续“0”部分。为了让这样的IPv6地址更易于表示，采用符号“::”来表示IPv6地址中任一连续“0”的部分，从而压缩了IPv6地址的长度。要注意的是，符号“::”在某一IPv6地址中只能出现一次。Page13首选格式压缩格式地址类型2001:db8:0:0:8:800:200c:41