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IPV6地址和报文结构详解

为什么地址长度128位

V4的32位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角度考虑，128位是十分合适的。

地址结构

IPV6地址和报文结构详解_第1张图片
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地址格式

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注意内嵌V4的V6地址V4前有96位，因V4有32位。

地址类型

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单播地址

V6单播地址接口ID规约

  • 前三个BIT不以000开头的单播地址，接口ID必须为64个bit位。
  • 前三个BIT以000开头的单播地址，接口ID的BIT个数没有这样的限制。

V6单播地址分类

未指定地址

  • 全零，表示为::128
  • 仅用于接口没有分配地址时作为源地址
  • 在重复地址检测中出现
  • 含有未指定地址的包不会被转发

环回地址

  • 表示为::1/128
  • 表示自己，如同V4中的127.0.0.1

全球单播地址

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内嵌V4的V6地址

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链路本地地址

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站点本地地址（已被唯一本地地址取代）

唯一本地地址

组播地址

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任播地址

  • 代表一组接口，但是发往任播的报文只会被发送到最近的一个接口。
  • 任播地址与单播地址使用相同的地址空间，因此任播与单播的表示无任何区别；配置时必须明确表明是任播地址，以此区别单播和任播。
  • 子网路由器任播地址：发往该任播地址的报文会被转发到该子网所有路由器中离得最近的一个，地址格式如下：
    这里写图片描述

V6与V4地址比较

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V6报文构成

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基本报头：包括报文转发的基本信息，路由器通过基本报头解析就能完成绝大多数的报文转发任务。
扩展报头：包括一些扩展的报文转发信息，该部分不是必须的，也不是每个路由器都需要处理，一般只有目的路由器（或者主机）才处理扩展报头。
上层协议数据单元：一般由上层协议报头和他的有效载荷构成，该部分与IPV4的上层协议数据单元没任何区别。

基本报头

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扩展报头

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逐跳选项头

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路由扩展头

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IPV6地址和报文结构详解_第20张图片

分段扩展头

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目的选项头

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认证扩展头

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封装安全净载扩展头

IPV6地址和报文结构详解_第24张图片

V6与V4报头结构对比

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IPV6地址和报文结构详解_第26张图片

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