《IPv6技术探讨》课件.ppt

IPv6技术探讨欢迎参加《IPv6技术探讨》专题讲座。本次课程将全面介绍下一代互联网协议IPv6的关键技术、应用场景及未来发展趋势，帮助您深入理解这一重要技术。

目录基础与结构首先我们将探讨IPv6的基础概念、地址结构和分配策略，建立对IPv6技术体系的整体认识。特性与对比接着我们将分析IPv6的协议特性，并与IPv4进行全面对比，理解新一代协议的优势与创新。实施与未来

第一部分：IPv6基础概念起源背景互联网协议第六版(IPv6)诞生于20世纪90年代，旨在解决IPv4地址耗尽问题核心特点128位地址空间，简化的报头结构，内置安全性，高效路由设计目标

互联网协议发展历程1981年：IPv4协议（RFC791）第一个广泛部署的互联网协议版本，奠定了互联网基础架构。采用32位地址结构，提供约43亿个地址。1998年：IPv6协议（RFC2460）为应对地址短缺问题而开发，引入128位地址空间和简化的报头结构。这一重大升级标志着互联网进入新时代。2017年：IPv6协议更新（RFC8200）

为什么需要IPv6IPv4地址空间耗尽32位地址结构仅提供约42.9亿个地址，全球IPv4地址池已于2011年正式宣告耗尽，区域互联网注册机构陆续用尽可分配地址。互联网设备数量爆炸性增长智能手机、平板电脑、智能家居、可穿戴设备等智能终端数量呈指数级增长，每个设备都需要唯一的IP地址。物联网（IoT）设备的普及

IPv6的主要目标扩展地址空间128位地址，约3.4×103?个地址简化报头结构固定40字节的基本报头增强安全性内置IPSec，提高通信安全提高路由效率层次化寻址，简化路由表支持服务质量流标签功能，优化数据流

第二部分：IPv6地址结构与分配设计原则IPv6地址采用层次化结构设计，使地址分配更加合理，路由更加高效。从全球互联网到本地网络，形成清晰的地址层次。分配策略IANA向各区域互联网注册机构(RIRs)分配地址块，再由RIRs向ISP分配，最终到达终端用户。这种自顶向下的分配确保了地址的唯一性和可管理性。地址类型IPv6定义了多种地址类型，包括单播、多播、任播等，以满足不同网络通信场景的需求。不同类型地址的前缀、格式和用途各不相同。

IPv6地址格式128位二进制地址IPv6地址总长度为128位，相比IPv4的32位大幅扩展分组表示以16位为一组，共8组，每组用冒号分隔十六进制表示法每组16位转换为4位十六进制数，更简洁可读标准格式如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

IPv6地址简化规则前导零省略每组内的前导零可以省略，如0db8可简化为db8例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334可简化为2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334连续零组压缩一个或多个连续的零组可以用双冒号::替代，但在一个地址中只能使用一次::最终简化后的地址可能是：2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

IPv6地址类型单播地址（Unicast）标识单个接口，发送到单播地址的数据包将传递给该地址标识的接口多播地址（Multicast）标识一组接口，发送到多播地址的数据包将传递给所有使用该地址的接口任播地址（Anycast）分配给多个接口，但数据包只传递到最近的一个接口，用于负载均衡特殊地址包括环回地址(::1)、未指定地址(::)等，用于特定网络功能

单播地址详解地址类型前缀用途全球单播地址2000::/3公共互联网路由可达的地址唯一本地地址FC00::/7类似IPv4私有地址，仅用于本地通信链路本地地址FE80::/10仅在单个链路有效，不可路由环回地址::1/128指向本机，等同于IPv4的127.0.0.1未指定地址::/128表示任何地址，不作为目的地址使用

多播地址详解多播地址结构所有IPv6多播地址都以FF开头（前缀FF00::/8），接下来的4位表示标志，4位表示范围，剩余112位表示组ID。范围字段定义多播范围字段定义了多播流量的传播范围，包括：接口本地(1)、链路本地(2)、站点本地(5)、组织本地(8)和全球(E)等级别。常见多播组全节点多播地址FF02::1（链路上的所有节点）和全路由器多播地址FF02::2（链路上的所有路由器）是最常用的两个预定义多播地址。

IPv6地址分配策略IANA到RIR的分配互联网数字分配机构(IANA)向五大区域互联网注册机构(RIR)分配/12前缀的大型地址块RIR到ISP的分配区域互联网注册机构向互联网服务提供商(ISP)分配/32前缀的地址块ISP到终端用户的分配ISP向企业客户分配/48前缀，向家庭用户分配/56或/64前缀终端网络划分企业内部使用/64前缀划分子网，