长在红旗下走在春风里
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IPV6的介绍

一、IPV4与IPV6对比

1.地址短缺，这是升级到IPV6的主要动力
2.IPV4只有32Bits地址长度，只有40亿左右的可用地址
3.地址不够用的主要原因是地址分配的极不合理，给中国等发展中国家分配的比较少
4.中国即止202年8月，大概只有2502个IPV4地址，B类地址池不足200个，A类地址一个没有
5.80年代推出的IPV4为了适应当时的复杂网络类型（协议种类比较多）包头设计复杂，常规一共需要12个字段
6.包头存在Option选项，导致长度不固定，路由器转发数据包需要先分析整个包头，然后判断对应的处理方法
7.IPV4地址可以在接口配置第二个备用地址，但是在建立动态路由协议时，只有主地址可以用来当做更新源
如果将来要重新规划地址，很难实现不切断网络使用的过渡
IPV6可以在接口下配置两个IP 地址，并且都可以当做更新源
8.因为各方面原因，IPV4地址也很难由IANA收回并重新分配
9.地址分配不合理，并且不连续，没有层次性，导致路由汇总变得很困难
10.路由协议需要传递的路由数量大，加大了路由器本身的负担，并且导致路由表过于庞大
9.IPV4因为涉及时间早，更多考虑的是使网络可以连通，并没有考虑数据安全，组播应用及Mobile ip的应用，导致对相关技术支持不够-------Ipsec早期是给IPV6设计的，后来被移植到IPV4
10.对于安全性，用户使用的都是私网地址，无法对黑客进行精确的捕捉
11.IPV4的多播分为–广播与组播，广播在二层网络会产生广播风暴，而组播中提供组地址D类地址理论上只有2的28次方个------------IPV6没有了广播的概念，多播=组播 而IpV4的ARP替换成了NDP
12.IPV4虽然也可以提供相应的Anycast技术，但是没有专用的Anycast 地址
13.组播与Anycast流量通常都是流的方式出现，IPv4对流的处理方式复杂，IPv4没有特定对五元组的标识，确定一组数据流相对困难，而Ipv6有单独针对一组数据流的五元组做标识的字段，使后期做QOS变得更加方便
14.无论作为标识符还是定位符，IPV4地址都不够理想
标识符用于定义源端，定位符用于定义目的端
标识符与定位符的要求在RFC2101中有明确定义，唯一性和永久性
私网地址的存在导致网络中有大量相同的地址，因此不具备唯一性，不是理想中的标识符
因为地址空间的不够用，主机通过DHCP获取地址后，但是一旦释放地址就会发生变化
因此不具备永久性，并不是理想中的定位符
15.NAT技术的存在大大推迟了IPV6的实施，减缓地址空间不够用的问题
NAT技术虽然可以延迟地址空间耗尽问题，但是因为NAT在转换时生成Translaton表项
并且表项中每一条转换提阿偶需要占用65KBytes的内存，大量消耗设备资源，并且每一个条目还存在生存期问题，而且一旦经过NAT转换后，那么回来的路由也会有问题。
16.NAT会破坏到端到端的IP应用，因为IP地址会发生改变
17.IP提出的VLSM子网划分技术，看上去是在节约空间，其实是在变相浪费，因为每个子网有两个地址是不可用的，子网划分越多，浪费的地址越多。
18.CIDR虽然提供了汇总路由，减少路由条目的方法，但是历史原因分配的地址杂乱无章的问题，很难应用
19.DHCP可以解决主机的地址配置问题，但是DHCP服务器部署很麻烦
20.IpV5是存在的，但是在设计初始因为设计方向问题就夭折了。而且IpV7-V8-V9的草案已经提出了

二、IPV6的优势

1.提供了128Bit（大约是3.4*1038个地址，理论上是地球表面原子数的100倍，可以做到地球上的每一粒沙子都有一个ip地址
2.不在依赖NAT技术
3.地址分配有序，使路由汇总更容易实现简化路由表。
4.一个接口可以配置多个IPV6地址，因此更容易重新修改ip地址
5.主机可以自动的产生ip地址
6.包头简单，40Bytes，使数据转发效率更高
7.包头内提供流标签，更好的实现QOS
8.拓展包头实现新的技术拓展，并且不应是原包头
9.数据包只在源进行分片，之间阶段不在分片了，通过PMTUD技术
在源旦侦探路径上最小的MTU值
IPV6的介绍_第1张图片
10.没有广播数据，全部被组播数据取代
11.没有校验和，靠二层和四层检测机制来确定完整性

12.IpSec和Mobile ip内嵌到IPV6中，支持性更好
13.多协议迁移方法 ，双协议路由协议（同时支持IpV4与IPV6），6to4 Tunnel
IPV4与IpV6地址之前进行NAT-P的转换等技术

三、IPV4和IPV6的包头比较

IPV6的介绍_第2张图片
相比较IPV4的包头来说，IPV6包头去掉了IHL ，Identification ，flags ，Fragment
Offset，Header ，Checksum，OPtion和padding字段

并将原有的Type of Service 改为 Traffic Class
原有的Time to live 改为Hop Limit
原有的Tottal Length 改为Payload Length
原有的Protocol 改为Next Header

IPv4中IHL是IP包头的长度
IPV4中Total Langth的是总长度----减去IHL就是负载的长度
IPV6中payload Length的长度就是负载的长度
IpV4中 Type of service = TOS就是做QOS的字段
IPV6中 Trffic class是做QOS的
IPV6中新增–Flow label 流标签—可以针对数据流打上标签
IpV4中 Time TO LIVE =TTL
IPV6中 Hop limit =TTL
IPV4中 Protocol用来标识ip协议号的
IPV6中 NEXT Header来标识 ip协议号
ipV6没有校验和与分片字段

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